DE1805007B2 - Use of a mixed polymer resin as a binder in aqueous, electrically cut-off coating compositions - Google Patents

Use of a mixed polymer resin as a binder in aqueous, electrically cut-off coating compositions

Info

Publication number
DE1805007B2
DE1805007B2 DE1805007A DE1805007A DE1805007B2 DE 1805007 B2 DE1805007 B2 DE 1805007B2 DE 1805007 A DE1805007 A DE 1805007A DE 1805007 A DE1805007 A DE 1805007A DE 1805007 B2 DE1805007 B2 DE 1805007B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
resin
bath
pka
properties
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1805007A
Other languages
German (de)
Other versions
DE1805007A1 (en
Inventor
Masao Tokio Ishii
Sadao Kimura
Takashi Sunamori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP6914667A external-priority patent/JPS4944102B1/ja
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Publication of DE1805007A1 publication Critical patent/DE1805007A1/en
Publication of DE1805007B2 publication Critical patent/DE1805007B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/4407Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications with polymers obtained by polymerisation reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D5/4411Homopolymers or copolymers of acrylates or methacrylates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D135/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S524/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S524/901Electrodepositable compositions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • Y10T428/31692Next to addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

CH2 = CR-COOR'CH 2 = CR-COOR '

(I)(I)

worin R ein Wasserstoffatoni oder eine Methylgruppe und R' eine verzweigte oder geradkettig Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, und mindestens einem damit raischpolymerisierbaren ungesättigten Monomer besteht,wherein R is a hydrogen atom or a methyl group and R 'denotes a branched or straight-chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one unsaturated monomer that can be polymerized with it,

B. 1,5 bis 15 Molprozent Itacon- oder a-Methylenglutarsäure undB. 1.5 to 15 mole percent itaconic or α-methylene glutaric acid and

C. 5 bis 50 Molprozent einer Komponente, die aus mindestens einer Verbindung mit der augemeinen FormelC. 5 to 50 mole percent of a component consisting of at least one compound with the general formula

= CR — CO — NH — R"OR'" (HI)= CR - CO - NH - R "OR '" (HI)

besteht, worin R die vorstehend angegebene Bedeutung hat, R" eine verzweigte oder geradkettige Alkylengruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R'" eine verzweigte, zyklische oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Summe der Komponenten A, B und C 100 Molprozent beträgt, wobei das Harz nach der Teilneutralisationconsists in which R has the meaning given above has, R "is a branched or straight-chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and R '"denotes a branched, cyclic or straight-chain alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, wherein the sum of components A, B and C is 100 mole percent, the resin after partial neutralization

a) einen pH-Wert in wäßriger Lösung oder Dispersion hat, der sich aus der Gleichunga) has a pH value in aqueous solution or dispersion which is derived from the equation

pH = pKa + η logpH = pKa + η log

1 -1 -

(IV)(IV)

3535

für folgende Werte des Harzes ergibt: pKa ^ 8; 0,5 g η g 1,5; 0,3 ^ α g 0,8 für η als dem scheinbaren Neutralisationsgrad, bezogen auf Mol Carboxylgruppe des Harzes,for the following values of the resin results: pKa ^ 8; 0.5 g η g 1.5; 0.3 ^ α g 0.8 for η as the apparent degree of neutralization, based on the mol of carboxyl group of the resin,

b) eine Glasumwandlungstemperatur Tg von 6O0C oder weniger undb) a glass transition temperature Tg of 6O 0 C or less and

c) ein durchschnittliches Molekulargewicht von 5000 bis 20000 aufweist, als Bindemittel in wäßrigen, elektrisch abscheidbaren Uberzugsmitteln. c) has an average molecular weight of 5000 to 20,000, as a binder in aqueous, electrically depositable coating agents.

2. Verwandung des teilneutralisierten Mischpolymerisatharzes nach Anspruch 1 mit eimern zusätzlichen Pigment, das der Beziehung2. Use of the partially neutralized copolymer resin according to claim 1 with buckets of additional pigment, the relationship

IpKp - pKa| ^ 0,1IpKp - pKa | ^ 0.1

(V)(V)

genügt, worin pKa die vorstehend angegebene Bedeutung hat und pKp (negativer Logarithmus der Dissoziationskonstante Kp des Pigments) die Acidität des Pigments bedeutet.is sufficient, where pKa has the meaning given above and pKp (negative logarithm the dissociation constant Kp of the pigment) means the acidity of the pigment.

3. Verwendung des teilneutralisierten Mischpolymerisatharzes nach Anspruch 1 in einem wäßrigen überzugsmittel, das 2 bis 20 Gewichtsprozent des Harzes als Hauptbestandteil enthält und das bei 25° C und bei einem Feststoffgehalt von 11 Gewichtsprozent eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von 150 bis 800 μ Ohm "'cm"1 aufweist.3. Use of the partially neutralized copolymer resin according to claim 1 in an aqueous coating agent which contains 2 to 20 percent by weight of the resin as the main component and which has a specific electrical conductivity of 150 to 800 μ ohms "'cm at 25 ° C and at a solids content of 11 percent by weight " 1 has.

4. Verwendung des teilneutralisierten Mischpolymerisatharzes mit Zusatz an Epoxydharz und/ oder N-alkoxymethyliertem Melaminharz, das eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthält, nach Anspruch 1 oder 2.4. Use of the partially neutralized mixed polymer resin with the addition of epoxy resin and / or N-alkoxymethylated melamine resin containing an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, according to claim 1 or 2.

5. Verwendung des teilneutralisierten MischpoJymerisatharzes nach Anspruch 1 bis 4 in einem wäßrigen Bad, dem als Mittel zur Regelung der Filmbildung des Harzes ein amphoterer Elektrolyt mit einem isoelektrischen Punkt von 5,5 bis 8,5, vorzugsweise eine Aminosäure, zugesetzt ist.5. Use of the partially neutralized mixed polymer resin according to claim 1 to 4 in an aqueous bath, used as a means for regulating the Film formation of the resin an amphoteric electrolyte with an isoelectric point of 5.5 to 8.5, preferably an amino acid is added.

Um metallischen Werkstoffen eine gute Korrosionsfestigkeit und ein schönes Aussehen zu verleihen, bat man bisher wäßrige oder in organischen Lösungsmitteln gelöste Überzugsmassen durch Aufsprühen, Aufwalzen, Auffließen oder Eintauchen auf die metallischen Werkstoffe aufgebracht. In neuerer Zeit haben jedoch elektrische Abscheidung- und überzugsverfahren unter Verwendung von wäßrigen Überzugsmassen Beachtung gefunden, die den Vorteil haben, daß die gebildeten Filme gleichmäßig sind; auch Metallgegenstände mit komplizierter Form können auf diese Weise leicht überzogen werden. Beim überziehen besteht keine Feuergefahr, und es treten keine Gesundheitsprobleme auf. Durch eine zentraüe Steuerung der Überzugsstufen ist eine Verminderung der Kosten möglich. Verfahren zur Herstellung von Überzugsmassen, die bei diesen elektrischen überzugsverfahren geeignet sind, sind beispielsweise in der USA.-Patentschrift 32 30 162 und in den britischen Patentschriften 10 30425, 10 27 813 und 11 15 130 beschrieben. Die nach diesen Verfahren erhaltenen Überzugsmassen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß sich die eihaltenen Filme verfärben; Überzugsmassen, bei denen sich die gebildeten Filme nicht verfärben, sind nicht in der Lage, Filme zu bilden, die die Rostschutzeigenschaften, wie sie für Schutzfilme für Metalle erforderlich sind, mit einem schönen Aussehen und einem ausgezeichneten Oberflächenglanz vereinigen. Diese Überzugsmassen werden deshalb hauptsächlich nur als Grundierüberzüge verwendet. Es gab also bisher noch kein Überzugsmaterial für die elektrische Abscheidung, bei dem die Vorteile des elektrischen Abscheidungsverfahrens ausgenutzt werden konnten und mit dem gleichzeitig ausgezeichnete Filme durch einmaliges Auftragen ohne einen Decküberzug erhalten werden konnten.In order to give metallic materials good corrosion resistance and a beautiful appearance, asked one previously aqueous or dissolved in organic solvents coating compositions by spraying, rolling, Flowing or immersion applied to the metallic materials. In more recent times have however, electrical deposition and coating processes found attention using aqueous coating compounds, which have the advantage that the films formed are uniform; metal objects with complex shapes can also be used easily coated in this way. There is no risk of fire and no kicking when pulling it over Health problems. Centralized control of the coating levels reduces the Costs possible. Process for the production of coating compositions used in these electrical coating processes are suitable, for example, in U.S. Patent 32 30 162 and in British patents 10 30425, 10 27 813 and 11 15 130. The coating compositions obtained by this process however, have the disadvantage that the contained films are discolored; Coating compounds, in which the films formed do not discolor, are unable to form films that have the anti-rust properties, as required for protective films for metals, with a beautiful appearance and unite an excellent surface gloss. These coatings are therefore mainly used only as primer coats. So until now there was no coating material for the electric Deposition in which the advantages of the electrical deposition process could be exploited and with which at the same time excellent films can be obtained by a single application without a top coat could become.

Die aus der britischen Patentschrift 10 57 723 bekannten Massen wären in Form wäßriger Dispersionen wegen ihres schlechten Fließvermögens beim Erwärmen als überzugsmasse zur elektrischen Abscheidung unbrauchbar.The compositions known from British patent specification 10 57 723 would be in the form of aqueous dispersions as a coating for electrodeposition because of its poor fluidity when heated unusable.

Die üblichen Überzugsmassen für die elektrische Abscheidung enthalten meistens als Bindemittel stark wasserlösliche Harze mit einer großen Anzahl von dissoziierenden funktionellen Gruppen zur Durchführung der Elektrophorese und mit einer großen Anzahl von hydrophilen funktionellen Gruppen, wodurch eine gute Haftung an den zu überziehenden Werkstoffen erzielt wird. Diese Harze haben jedoch den Nachteil, daß in den erhaltenen Filmen leicht Blasen eingeschlossen sein können; sie haben eine hohe Wasserlöslichkeit, so daß die gebildeten Filme bei höheren Temperaturen nicht gut verlaufen, wodurch es unmöglich ist, einen ausgezeichneten Oberflächenglanz zu erzielen. Infolge ihres Gehalts an stark wasserlöslichen Harzen sind die nach dem Ausheizen erhaltenen Filme sehr wasserempfindlich und haben schlechteThe usual coating compositions for electrical deposition mostly contain a strong binder water-soluble resins with a large number of dissociating functional groups for implementation electrophoresis and having a large number of hydrophilic functional groups, thereby good adhesion to the materials to be coated is achieved. However, these resins have Disadvantage that bubbles can easily be included in the films obtained; they have a high solubility in water, so that the films formed do not flow well at higher temperatures, making it impossible is to achieve an excellent surface gloss. As a result of their content of highly water-soluble Resins, the films obtained after baking are very sensitive to water and have poor properties

2O2O

Rostschutzeigenschaften. Deshalb war es unmöglich, diese Harze als Überzugsmasse für die elektrische Abscheidung m einer einzigen Schicht zu verwenden. Mit dem Ziel, die Wasserbeständigkeit der gebildeten Filme zu verbessern, wurde in der britischen Patentschrift 1027813 ein Überzugsmaterial vorgeschlagen, das dadurch erhalten wurde, daß ein Acrylamid-Mischpolymerisat gebildet wurde, das dann mit Paraformaldehyd behandelt wurde, um die Amidgruppe in eine N-Methylolamidgruppe umzuwandeln; in der britischen Patentschrift 1115 130 ist ein überzugsmaterial beschrieben, das durch Butoxymethylierung eines Teils der N-Methylolamidgruppen einer Acrylöberzugsmasse, das eine N-Methylolatnidgruppe enthielt, hergestellt wird. Diese Überzugsmassen haben jedoch noch immer eine hohe Wasserlöslichkeit, weshalb es unmöglich ist, aus diesen Massen durch elektrische Abscheidung in einer Schicht Filme herzustellen, die sowohl einen ausgezeichneten Oberflächenglanz als auch ausgezeichnete physikalische und chemische Eigenschaften haben.Anti-rust properties. So it was impossible to use these resins as a coating composition for electrodeposition m a single layer. With the aim of the water resistance of the educated To improve films, a coating material has been proposed in British patent specification 1027813, which was obtained in that an acrylamide copolymer which was then treated with paraformaldehyde to form the amide group convert to an N-methylolamide group; in British Patent 1115 130 is a coating material described that by butoxymethylation of part of the N-methylolamide groups a Acrylic coating compound containing an N-methylolatinide group contained, is produced. However, these coating compositions still have a high solubility in water, which is why it is impossible to produce films from these masses by electrodeposition in one layer, which have excellent surface gloss as well as excellent physical and chemical properties Have properties.

Nach der USA.-Patentschrift 3301822 werden wasserlösliche Harze durch Behandlung von carboxyl- und amidgruppenhaltigen Polymerisaten mit Epoxyverbindungen und Formaldehyd hergestellt. Ein elektrophoretisch erzeugter Überzug aus diesen Massen hat infolge der Eigenschaften der verwendeten Polymerisate keinen Glanz und eine schlechte Wasser- und Chemikalienbeständigkeit.According to the USA. Patent 3301822 water-soluble resins by treating polymers containing carboxyl and amide groups with epoxy compounds and formaldehyde. An electrophoretically generated coating from these compositions Due to the properties of the polymers used, it has no gloss and poor water resistance and chemical resistance.

Auch mit den aus der französischen Patentschrift 14 75 382 bekannten Massen zur eiektrophoretischen Abscheidung lassen sich keine befriedigenden Ergebnisse erzielen, da (wie durch die im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Lehre verständlich wird) kein enger Molekulargewichtsbereich eingehalten wird.Also with the masses known from French patent specification 14 75 382 for electrophoretic Deposition can not achieve satisfactory results because (as described in the following teaching according to the invention is understandable) no narrow molecular weight range is adhered to.

Die aus der niederländischen Offenlegungsschrift 66 17404 bekannten Massen zur Elektrobe&ohichtung enthalten ein wasserlösliches Alkydharz, so daß der aus diesen Massen erhaltene Film in der Wärme nicht fließfähig ist. Auch die aus der niederländischen Offenlegungsschrift 65 04 905 bekannten Massen zum Elektrobeschichten befriedigen nicht.The masses for electrical equipment known from the Dutch laid-open specification 66 17404 contain a water-soluble alkyd resin, so that the film obtained from these compositions does not get hot is flowable. Also known from the Dutch patent application 65 04 905 for Electro-coating is not satisfactory.

Um diese Nachteile zu beseitigen, haben die Erfinder umfangreiche Untersuchungen angestellt; hierbei wurde festgestellt, daß es zur Erzielung eines auf elektrischem Wege in einer einzigen Schicht abgeschiedenen Films, der sowohl einen ausgezeichneten Oberflächenglanz als auch die ausgezeichneten Eigenschaften der hitzehärtenden Überzugsmassen hat, notwendig ist, daß die Anzahl der hydrophilen funktionellen Gruppen in der Bindemittelharzkomponente des Uberzugsmaterials möglichst klein ist, und zwar so klein, daß die Harzkomponente gerade noch stabil i" Wasser dispergiert werden kann, um die Fließeigenschaften des Uberzugsmaterials bei erhöhten Temperaturen zu verbessern, wodurch auch der Oberflächenglanz und die Rostschutzeigenschaften des gebildeten Films verbessert werden.In order to overcome these disadvantages, the inventors made extensive studies; here it was found that it can achieve an electrically in a single layer deposited film, which has both excellent surface gloss and excellent Properties of the thermosetting coating compositions, it is necessary that the number of hydrophilic functional groups in the binder resin component of the coating material is as small as possible, and so small that the resin component can just be dispersed in a stable manner in water to remove the To improve the flow properties of the coating material at elevated temperatures, thereby also the Surface gloss and rust preventive properties of the film formed can be improved.

Demgegenüber verkennt der aus der niederländischen Offenlegungsschrift 67 01 343 bekannte Stand der Technik die Bedeutung der Hydrophilität von Massen zum Elektrobeschichten.In contrast, the state known from the Dutch patent application 67 01 343 fails to recognize this in technology the importance of the hydrophilicity of compositions for electrocoating.

In der Praxis der elektrischen Abscheidung kommt es zur Erzielung eines immer gleichmäßigen Filmes sehr darauf an, daß das Bad für die elektrische Abscheidung keinen zeitlichen Veränderungen unterliegt, Bei den üblichen Überzugsmassen, bei denen eine stark wasserlösliche Harzkomponente als Bindemittel verIn the practice of electrical deposition, a film that is always uniform is achieved it is very important that the bath for the electrical deposition is not subject to any changes over time, In the case of the usual coating compounds, in which a highly water-soluble resin component is used as a binder

3535

4040

45 wendet wird, ändert sich jedoch der Löslichkeitszustand der Harzkomponente im Wasser mit der Zeit, wodurch die Stabilität des elektrischen Abscheidungsund Überzugsbades beeinträchtigt wird. Weiterhin unterscheidet sich das Polymerisationslösungsmittel, das bei der Herstellung der Harzlösung verwendet wird, im allgemeinen von dem zur Dispergierung des Harzes in Wasser erforderlichen Lösungsmittel, wodurch es bei der Dispersion des Harzes in Wasser nötig ist, die Lösungsmittel auszutauschen. Wird das Polymerisationslösungsmittel je nach dem angewendeten Verfahren des Lösungsmittelaustausches beibehalten bzw. erleidet das H n. im gelösten Zustand eine Änderung infolge des Lösungsmittelaustausches, so vermindert sich die Stabilität des elektrischen Abscheidungsbades in einigen Fällen. Weiterhin wird bei Verwendung eines pigmenthaltigen Uberzugsmaterials die Stabilität der Emulsion stark beeinflußt, nicht nur durch die Eigenschaften des verwendeten Harzes, sondern auch durch die Eigenschaften des verwendeten Pigmentes. 45 , however, the solubility state of the resin component in water changes with time, thereby deteriorating the stability of the electrodeposition and plating bath. Furthermore, the polymerization solvent used in the preparation of the resin solution is generally different from the solvent required for dispersing the resin in water, whereby it is necessary to change the solvents when the resin is dispersed in water. If the polymerization solvent is maintained depending on the solvent exchange method used, or if the H n. Undergoes a change in the dissolved state due to the solvent exchange, the stability of the electrodeposition bath is reduced in some cases. Furthermore, when a pigment-containing coating material is used, the stability of the emulsion is greatly influenced, not only by the properties of the resin used, but also by the properties of the pigment used.

Haupxzweck der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer überzugsmasse (bzw. eines Überzugsmittels) zur elektrischen Abscheidung, die in einem elektrischen Abscheidungs- und öberzugsbad stabil ist und die bei der elektrischen Abscheidung in einer Schicht einen Film mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz und ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften liefert.The main purpose of the invention is therefore to create a coating compound (or a coating agent) for electrical deposition, which is stable in an electrical deposition and coating bath and which at the electrodeposition in one layer produces a film with excellent surface gloss and excellent provides physical and chemical properties.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man ein durch Ammoniak oder Aminbasen teilneutralisiertes Mischpolymerisatharz ausThe object underlying the invention is achieved in that one by ammonia or Amine bases partially neutralized copolymer resin

A. 93,5 bis 35 Molprozent einer Komponente, die aus mindestens einer Verbindung mit der allgemeinen FormelA. 93.5 to 35 mole percent of a component consisting of at least one compound with the general formula

CH2 = CR - COOR'CH 2 = CR - COOR '

worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R' eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet und mindestens, einem damit mischpolymerisierbaren ungesättigten Monomer besteht,wherein R is a hydrogen atom or a methyl group and R 'is a branched or straight-chain alkyl group with 1 to 18 carbon atoms and at least one unsaturated polymerizable therewith Monomer consists,

B. 1,5 bis 15 Molprozent Itacon- oder «-Methylenglutarsäure undB. 1.5 to 15 mole percent itaconic or «-methylene glutaric acid and

C. 5 bis 50 Molprozent der Komponente, die aus mindestens einer Verbindung mit der allgemeinen FormelC. 5 to 50 mole percent of the component consisting of at least one compound with the general formula

CH, -= CR — CO - NH — R"OR"'CH, - = CR - CO - NH - R "OR" '

(III)(III)

besteht, worin R die vorstehend angegebene Bedeutung hat, R" eine verzweigte oder geradkettige Alkylengruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R'" eine verzweigte, zyklische oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Summe der Komponenten A, B und C 100 Molprozent beträgt, wobei das Harz nach der Neutralisation a) einen pH-Wert in wäßriger Lösung oder Dispersion hat, der sich aus der Gleichungconsists in which R has the meaning given above R "has a branched or straight-chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and R '" has a branched, cyclic or straight-chain alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, where the Sum of components A, B and C is 100 mol percent, the resin after neutralization a) has a pH value in aqueous solution or dispersion which is derived from the equation

pH = pKa + η logpH = pKa + η log

(IV)(IV)

für folgende Werte des Harzes ergibt:
0,5 |n ^ l,5;O,3gagO,8,
for the following values of the resin results:
0.5 | n ^ l, 5; O, 3gagO, 8,

6s b) eine Glasumwandlungstemperatur Tg von 6O0C oder weniger und6s b) a glass transition temperature Tg of 6O 0 C or less and

c) ein durchschnittliches Molekulargewicht von 5000 bis 20 000 aufweist, als Bindemittel in wäßrigen, elek-c) has an average molecular weight of 5000 to 20,000, as a binder in aqueous, electrical

trisch abscheidbaren Überzugsmitteln verwendet Angaben fur α, den scheinbaren Neutralisationsgrad, sind iauch im folgenden) auf Mol Carboxylgruppe bezogen.trisch separable coating agents used Information for α, the apparent degree of neutralization, are ia also in the following) based on moles of carboxyl group.

En weiterer Zweck der Erfindunf ist die Schaffung eines derartigen Überzugsmittels zur elektrischen Abscheidung, das eine günstige Badstabilität hat; dazu wkd das erfindungsgemäße Mischpolymerisa'harz !Eusammen mit einem Pigment verwendet, das die !Beziehung |jsKp — pKa| ^ 0,1 erfüllt, worin pKp die Azidität des Pigments und pKa die Azidität des Harzes bedeutetAnother purpose of the invention is to create such an electrodeposition coating agent which has favorable bath stability; to wkd the mixed polymerisation resin according to the invention ! E used together with a pigment that has the! Relationship | jsKp - pKa | ^ 0.1 fulfilled, where pKp the Acidity of the pigment and pKa means the acidity of the resin

Die Eigenschaften des Harzes, die zur Erzielung des Hauptzweckes der Erfindung nötig sind, sind nachstehend erläutertThe properties of the resin which are necessary for the achievement of the main purpose of the invention are explained below

Das Harz, das beim Elektrobeschichtungsverfahren zur Herstellung einer einzigen Endschicht verwendet wird, wird hergestellt, indem die Eigenschaften des Harzes in Hinblick auf das Anliegen speziell begrenzt werden, daß der im Verfahren zur Herstellung einer einzigen Erdschicht elektrisch abgeschiedene Film sich durch Oberflächenglanz, Wasserbeständigkeit und chemische Beständigkeit auszeichnet und daß das Bad zur Elektroabscheidung zur Erzielung dieser ausgezeichneten Eigenschaften während einer langen Betriebsdauer nicht verändert wird.The resin used in the electrocoating process to create a single final coat is made by taking the properties of the Resin be specifically limited in view of the concern that in the process of making a single layer of earth electrically deposited film is characterized by surface gloss, water resistance and chemical resistance and that the bath for electrodeposition to achieve this excellent properties is not changed during a long period of operation.

Ein elektrisch abgeschiedener überzug, der aus einem Harz mit einer hohen Wasserlöslichkeit oder mit einem hohen Molekulargewicht hergestellt werde, ist für ein Elektroabscheidungsverfahren zur Herstellung eines einzigen Endüberzugs infolge der geringen Wärmefließfahigkeit des Harzes ungeeignet.An electrodeposited coating made from a resin with high water solubility or are made with a high molecular weight is unsuitable for an electrodeposition process for producing a single final coat due to the poor heat flow properties of the resin.

Wenn sich das Harz aus einem Polymeren mit einer Wasserlöslichkeit zusammensetzt, die sich über den weiten Wasserlöslichkeitsbereich erstreckt, fehlt dem Elektroabscheidungsbad, das aus diesem Harz erhalten wurde, die Stabilität, um die guten Bedingungen über längere Zeit beizubehalten (vgl. Beispiel 2 und Vergleichsbeispiele 5, 6 und 7).If the resin is composed of a polymer with a water solubility higher than the Extending wide water solubility range, the electrodeposition bath obtained from this resin lacks the stability to undergo good conditions to be maintained over a longer period of time (cf. Example 2 and Comparative Examples 5, 6 and 7).

Die Löslichkeit eines Harzes wird durch die Zusammensetzung und das Molekulargewicht des Polymeren bewirkt; daher wird auch die Löslichkeitsvertei jng durch die Zusammensetzung und die Molekulargewichtsverteilung des Polymeren beeinflußt.The solubility of a resin is determined by the composition and molecular weight of the polymer; therefore the solubility distribution is also influenced by the composition and the molecular weight distribution of the polymer.

Die Löslichkeit hängt grundsätzlich von der Menge der dissoziierbaren funktionellen Gruppen ab. Zur Herstellung eines Polymeren mit niedriger Wasser- * löslichkeit muß ein niedriger Gehalt an dissoziierbaren funktionellen Gruppen gewählt werden. Wenn in Hinblick auf einen niedrigen Gehalt an funktioneuen Gruppen schlechte mischpolymerisierbare Mischmonomere, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, als Säurekomponente verwendet werden, enthalten die hergestellten Harze Polymere mit niedrigem Säuregehalt und Polymere mit hohem Säuregehalt, so daß sich die Löslichkeitsverteilung des Harzes in Hinblick auf den Q-e-Wert des sauren Monomeren über einen weiten Bereich erstreckt.The solubility basically depends on the amount of dissociable functional groups. To produce a polymer with low water solubility, a low content of dissociable functional groups must be selected. When poor copolymerizable composite monomers such as acrylic acid or methacrylic acid are used as the acid component in view of a low content of functional groups, the resins produced contain low-acid polymers and high-acid polymers, so that the solubility distribution of the resin with respect to the Qe -Value of the acidic monomer extends over a wide range.

Daher müssen zur Vermeidung der vorstehend angeführten Eigenschaften Qualität und Quantität des zu verwendeten sauren Monomeren begrenzt werden. Wenn man das Mischpolymerisationsverfahren in Richtung auf ein niedrigeres Molekulargewicht des Polymeren führt, um ein wärmefließfähiges Harz durch das Herstellungsverfahren zu erhalten, erhöht sich die Wasserlöslichkeit des mischpolymerisierten Polymeren bei einer Abnahme des pKarWertes, der nachstehend erläutert wird; andererseits werden durch dasTherefore, in order to avoid the properties listed above, the quality and quantity of the be limited to acidic monomers used. If you follow the interpolymerization process in Towards a lower molecular weight of the polymer leads to a heat flowable resin through To maintain the manufacturing process, the water solubility of the copolymerized polymer increases with a decrease in pKar, which will be explained below; on the other hand, the Vorgehen sowohl Polymere mit und ohne Säurekomponente trotz der Verwendung leicht mischpolymerisierbarer saurer Monomerer, wie Itaconsäure oder ii-Methylenglutarsäure, gebildet. Infolge dieses Vorgehens reicht die Wasserlöslichkeitsverteilung des gebildeten Polymeren über einen weiten Bereich. Das System, das sich aus Wasser und dem durch diese Arbeitsweise gebildeten Polymertn zusammensetzt, wird heterogen und zeigt Emulsionsverhalten und Slit in bestimmten Fällen aus. Je ungünstiger das mischpolymerisierbare saure Monomere gewählt wird, um so breiter fällt die Verteilung der Löslichkeit des Polymeren aus.Proceeding both polymers with and without acid components despite the use of easily copolymerizable acidic monomers, such as itaconic acid or ii-methylene glutaric acid. As a result of this The water solubility distribution of the polymer formed extends over a wide range. That System composed of water and the polymer formed by this method of operation, becomes heterogeneous and shows emulsion behavior and slit in certain cases. The more unfavorable that The selected copolymerizable acidic monomers, the broader the distribution of the solubility of the Polymers.

Nach den vorstehenden Ausführungen sind die erforderlichen begrenzenden Faktoren zur Herstellung eines geeigneten Harzes für Elektroabscheidungsyerfahren zur Herstellung einer einzigen Endschicht folgende: Molekulargewicht des Polymeren, Zusammensetzung aus sauren Monomeren auf Basis der Mischpolymerisierbarkeit des Monomeren und Löslichkeit des Polymeren in Wasser. Es ist klar, daß die Grenzbedingungen gemäß der Erfindung für Elektroabscheidungen zur Herstellung einer einzigen Endschicht geeignet sind, wie sich aus den folgenden Beispielen ergibt.With the foregoing are the necessary limiting factors for manufacture a suitable resin for electrodeposition processes to produce a single final layer the following: Molecular weight of the polymer, composition of acidic monomers based on the Copolymerizability of the monomer and solubility of the polymer in water. It is clear that the Boundary conditions according to the invention for electrodeposition are suitable for the production of a single final layer, as can be seen from the following examples.

Entsprechend der Tatsache, daß der Parameter pKa ic Gleichung(I) kleiner wird und der Parameter« in derselben Gleichung durch die Verwendung einer großen Menge hydrophiler funktioneller Gruppen wächst, kann die Löslichkeit des neutralisierten wasserlöslichen Polymeren in geeigneter Weise durch den pKa-Wert und den η-Wert in Gleichung (I) gewählt werden, die experimentell definiert wird.According to the fact that the parameter pKa ic equation (I) becomes smaller and the parameter increases in the same equation through the use of a large amount of hydrophilic functional groups, the solubility of the neutralized water-soluble polymer can be appropriately determined by the pKa value and the η value can be chosen in equation (I) which is defined experimentally.

Hinsichtlich des Verhaltens von säurehaltigen Hochpolymeren in Wasser wurde im allgemeinen gezeigt, daß in dem Bereich, in dem « nicht übermäßig klein oder groß ist, die folgende Gleichung gilt:With regard to the behavior of acidic high polymers in water, it has generally been shown that that in the region where "is not excessively small or large, the following equation holds true:

pH = pKa + η logpH = pKa + η log

1 -1 -

(D(D

die experimentell im allgemeinen als Beziehung des pH-Wertes und des Neutralisationsgrades des wasserlöslichen Harzes oder des in Wasser dispergierbaren Harzes erhalten wird (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Bd. 1, S. 218, Inter-Science-Reihe), in der pH den pH-Wert in wäßrigen Harzlösungen oder -dispersionen darstellt, pKa einen Parameter darstellt, der den Säuregrad der Harzkomponente angibt und durch die Gleichung definiert istexperimentally generally as the relationship of the pH and the degree of neutralization of the water-soluble resin or the water-dispersible resin Resin is obtained (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, p. 218, Inter-Science series), in which pH represents the pH value in aqueous resin solutions or dispersions, pKa represents a parameter that represents the degree of acidity of the Indicates resin component and is defined by the equation

pKa = - log Κα,pKa = - log Κα ,

worin Ka die Dissoziationskonstante des Harzes ist, und α den scheinbaren Neutralisationsgrad der Harzkomponente angibt, der durch das chemische Äquivalentverhältnis von zugegebenem Ammoniumsalz oder Aminbase zur Säurekomponente des polymeren Harzes wiedergegeben wird; η stellt einen Parameter dar, der die vorstehend angegebene Bedingung erfüllt.where Ka is the dissociation constant of the resin, and α indicates the apparent degree of neutralization of the resin component, which is determined by the chemical equivalent ratio of added ammonium salt or Amine base is represented to the acid component of the polymeric resin; η represents a parameter which fulfills the above condition.

Der Wert pKa ist ein Kennwert für die hydrophilen Eigenschaften des Harzes und schwankt in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Harzes. Beispielsweise nimmt bei einem Polymer, das eine große Menge Säure, d.h. eine dissoziierende funktioneile Gruppe oder eine nichtdissoziierende hydrophile funktioneile Gruppe enthält, der Wert von pKa ab.The value pKa is a characteristic value for the hydrophilic properties of the resin and fluctuates depending on the composition of the resin. For example, with a polymer that picks up a large amount Acid, i.e. a dissociating functional group or a non-dissociating hydrophilic functional group Group contains the value of pKa.

Wird andererseits der Säuregehalt konstant gehalten und der Gehalt an hydrophilen funktionellen Gruppen erniedrigt, so nimmt der Wert pKa zu. ObOn the other hand, the acid content is kept constant and the content of hydrophilic functional Groups, the value pKa increases. If

IOIO

ein Harz im Wasser löslich oder in Wasser dispergierbar ist, hängt von den Werten für pKa, η und α ab, und ein Harz mit einem hohen pKa-Wert oder niedrigen Werten für η und α läßt sich leichter in Wasser dispergieren.a resin is soluble or dispersible in water depends on the values for pKa, η and α, and a resin with a high pKa value or low values for η and α is more easily immersed in water disperse.

Um einen Film mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz und hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften nach dem elektrischen Abscheidungs- und Uberzugsverfahren in einer einzigen Schicht zu erhalten, haben die Erfinder unter Berücksichtigung der vorstehend angegebenen Überlegungen die brauchbaren Bereiche für pKa, η und α untersucht, wobei die nachstehenden Ergebnisse erhalten wurden.To obtain a film with excellent surface gloss and excellent physical and chemical Properties after the electrical deposition and coating process in a single To obtain a layer, the inventors have to take into account the considerations given above examined the useful ranges for pKa, η and α to obtain the following results became.

Wird eine Harzkomponente mit einem niedrigen pKa-Wert verwendet, so wird das erhaltene elektrische Abscheidungsbad sauer, auch wenn der Neutralisationsgrad des Harzes erhöht wird; je nach der Art des Metalls beobachtet man in einigen Fällen eine Rostbildung an der Metalloberfläche während des elektrisehen Abscheidungsvorganges. Weiterhin hat eine Harzkomponente mit einem niedrigen pKa-Wert eine hohe Löslichkeit für Wasser, und die Hochpolymeren, die das Harz darstellen, sind miteinander vermengt und werden im vermengten Zustand auf der Oberfläche des zu überziehenden Metalls abgeschieden. Deshalb läßt sich der gebildete Film in der Wärme nicht wieder fließfähig machen und hat keinen glatten Oberflächenglanz. Andererseits wird eine Harzkomponente mit einem hohen pKa-Wert nicht in Wasser gelöst, auch wenn der Neutralisationsgrad des Harzes erhöht wird, sondern lediglich dispergiert. Da die dispergierten Teilchen die Neigung haben, aneinander zu haften, wird das Filmbild j η gs vermögen der Harzkomponente während der elektrischen Abscheidung herabgesetzt, und die Dispersionsstabilität des Harzes im elektrischen Überzugsbad wird beeinträchtigt. Mit zunehmendem pKa-Wert wird jedoch das Flüssigwerden des Harzes in der Wärme verbessert, und der Oberflächenglanz des gebildeten Films wird erhöht. Erfindungsgemäß wurde der Wert für pK& bei einer Badkonzentration von 11 Gewichtsprozent und einer Badtemperatur von 25° C gemessen.If a resin component having a low pKa value is used, the obtained electrical The deposition bath is acidic, even if the degree of neutralization of the resin is increased; depending on the type of In some cases, the formation of rust on the metal surface is observed during electrical viewing Deposition process. Furthermore, it has a resin component with a low pKa value a high solubility to water, and the high polymers constituting the resin are with each other blended and are deposited in the blended state on the surface of the metal to be coated. Therefore, the film formed cannot be made flowable again when heated and is not smooth Surface gloss. On the other hand, a resin component having a high pKa value does not get into water dissolved, even if the degree of neutralization of the resin is increased, but merely dispersed. Since the dispersed particles have a tendency to adhere to each other, the film image becomes j η gs by virtue of the resin component decreased during electrodeposition, and the dispersion stability of the resin in the electrical coating bath is impaired. However, as the pKa increases, it becomes fluid of the resin is improved in heat, and the surface gloss of the formed film is increased. According to the invention, the value for pK & at a bath concentration of 11 percent by weight and one Bath temperature of 25 ° C measured.

Bei der elektrischen Abscheidung einer einzigen Schicht ist es natürlich nötig, daß der Film nach dem Ausheizen praktisch brauchbare Eigenschaften hat Um einen Film mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz zu erhalten, ist es jedoch nötig, daß der während der elektrischen Abscheidung gebildete Film in der Wärme wieder verläuft. Zur Bildung eines elektrisch abgeschiedenen Filmes ist die Glasübergangstemperatur Tg der hochmolekularen Substanz, die die Harzkomponente darstellt, ein wichtiger Faktor. Wird eine Harzkomponente mit einem hohen Tg verwendet, so erfolgt die Haftung der dispergierten Teilchen des Überzugsmaterials nur schwierig, so daß der auf der Oberfläche eines zu überziehenden Metalls gebildete Film keinen höheren elektrischen Widerstand hat and sein Umgriff in unerwünschter Weise erniedrigt ist. Weiterhin wird die Fähigkeit des Films, beim Ausheizen wieder zu verlaufen, schlechter, und der Glanz des erhaltenen Films kann nicht mehr als befriedigend angesehen werden.Of course, if a single layer is electrodeposited, it is necessary to remove the film after Bakeout has useful properties in order to produce a film with excellent surface gloss however, it is necessary that the film formed during electrodeposition be in the Heat runs again. The glass transition temperature is used to form an electrodeposited film Tg of the high molecular substance that is the resin component is an important factor. Will be a Resin component having a high Tg is used, the adhesion of the dispersed particles occurs Coating material difficult so that that formed on the surface of a metal to be coated Film did not have a higher electrical resistance and undesirably decreased its throw is. Furthermore, the film's ability to bleed again on bakeout deteriorates and the glossiness deteriorates of the film obtained can no longer be regarded as satisfactory.

Auch das Molekulargewicht des Harzes ist ein wichtiger Faktor. Wird ein Harz mit einem hohen Molekulargewicht verwendet, so beobachtet man die gleiche Erscheinung, wie wenn man ein Harz mit einem hohen Tg-Wert verwendet. Weiterhin erniedrigt sich nicht nur der Wert für pKa, sondern es nimmt auch der Wert Tür η zu. Deshalb ist die Verwendung eines Harzes mit hohem Molekulargewicht nicht erwünscht. Die Glasumwandlungstemperatur Tg bezieht sich auf diejenige eines Mischpolymeren mit anderen monomeren Einheiten als vernetzenden funktionellen Monomeren und wird nach der GleichungThe molecular weight of the resin is also an important one Factor. When a resin having a high molecular weight is used, the same is observed Appearance of using a high Tg resin. Continue not to humiliate yourself only the value for pKa, but the value door η also increases. That's why using a High molecular weight resin is undesirable. The glass transition temperature Tg relates to that of a copolymer with other monomeric units than crosslinking functional ones Monomers and is according to the equation

WTg= WVTg1 WTg = WVTg 1

(Π)(Π)

5050

55 berechnet, worin Wi und W1 die Anteile der einzelnen Monomeren, die die polymere Komponente darstellen (in Gewichtsprozent), darstellen, wobei angenommen wird, daß der Anteil des Polymeren mit anderen Monomeren als vernetzenden funktionellen Monomeren 100 beträgt; Tg, und Tg2 bedeuten die Glasumwandlungstemperaturen der Homopolymeren aus den einzelnen Monomeren, die das Polymere darstellen. 55 calculated, where Wi and W 1 represent the proportions of the individual monomers which constitute the polymeric component (in percent by weight), it being assumed that the proportion of the polymer with monomers other than crosslinking functional monomers is 100; Tg and Tg 2 denote the glass transition temperatures of the homopolymers from the individual monomers which constitute the polymer.

Weiterhin ist das Molekulargewicht ein durchschnittliches Molekulargewicht, das nach der Methode des osmotischen Druckes berechnet wurde. Der Molekulargewichtsbereich, der für einen überzug geeignet ist, liegt zwischen 5000 und 20 000. Liegt das Molekulargewicht niedriger als 5000, so ist die Dispergierbarkeit des Polymeren unerwünscht niedrig; ist das Molekulargewicht höher als 20000, so wird der pKa-Wert des Polymeren niedriger, und seine Eigenschaften bei der elektrischem Abscheidung werden in unerwünschter Weise verschlechtert.Furthermore, the molecular weight is an average molecular weight determined by the method osmotic pressure was calculated. The molecular weight range, which is suitable for a coating is between 5000 and 20,000. If the molecular weight is lower than 5000, the dispersibility of the polymer is undesirably low; is this Molecular weight higher than 20,000, the lower the pKa of the polymer and its properties in electrodeposition are undesirably degraded.

Somit sind die erforderlichen Bedingungen zur Erzielung eines Filmes mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz und hervorragenden Filmeigenschsften nach dem elektrischen Abscheidungs- und überzugsverfahren in einer Schicht derart, daß das Hochpolymere in der verwendeten überzugsmasse folgende Eigenschaften hat: einen pKa-Wert von mindestens 8,0, einen Parameter η von 0,5 bis 1.5, einen Neutralisationsgrad α von 0,3 bis 0,8. eine Glasumwandlungstemperatur Tg von 60° C oder darunter und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 20 000 oder weniger. Besonders wenn die Badstabilität in hinreichendem Maße gewährleistet sein soll, ist es notwendig, daß das Bad als Hauptkomponente 2 bis 20 Gewichtsprozent eines Harzes mit einem pKa-Wert von 8.5 bis 9.5. einen ?i-Wert von 0,8 bis 1,3, einen Tg-Wert von 300C oder darunter, vorzugsweise von -25 bis 100C und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 15 000 oder weniger hat und daß, wenn der Feststoffgehalt des Bades 11 Gewichtsprozent beträgt, die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Bades auf 150 bis 800 μ Ohm 'cm"1 (gemessen bei 25C C) sein soll.Thus, the necessary conditions for obtaining a film with excellent surface gloss and excellent film properties after the electrodeposition and coating process in one layer are such that the high polymer in the coating composition used has the following properties: a pKa value of at least 8.0, a parameter η from 0.5 to 1.5, a degree of neutralization α from 0.3 to 0.8. a glass transition temperature Tg of 60 ° C or less and an average molecular weight of 20,000 or less. Especially if the bath stability is to be guaranteed to a sufficient extent, it is necessary that the bath as the main component is 2 to 20 percent by weight of a resin with a pKa value of 8.5 to 9.5. an? i value of 0.8 to 1.3, a Tg value of 30 0 C or below, preferably from -25 to 10 0 C and an average molecular weight of 15,000 or less and that, if the solids content of the Bath is 11 percent by weight, the specific electrical conductivity of the bath should be 150 to 800 μ Ohm 'cm " 1 (measured at 25 C C).

Ein überzugsmaterial zur elektrischen Abscheidung, das aus einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Harz zusammengesetzt ist, das die vorstehend, angegebenen Bedingungen erfüllt, hat ausgezeichnete Eigenschaften auch beim Auftragen in einer Schicht. Um die Harzkomponente, die diese Bedingungen erfüllt, zu erzielen, seien nachstehend die Monomeren, die dieses Harz bilden, untersucht.A coating material for electrical deposition, which is composed of a water-soluble or water-dispersible resin which is the Above, fulfilled the specified conditions, has excellent properties even when applied in one layer. In order to obtain the resin component satisfying these conditions, the following are the Monomers that make up this resin investigated.

Im allgemeinen haben Monomere mit vernetzenden funktionellen Gruppen, die hitzehärtende Eigenschaften haben, meist eine hohe Polarität und starke hydrophile Eigenschaften. Um einen elektrisch abgeschiedenen Film mit der gewünschten Lösungsmittelbeständigkeit. Fleckenbeständigkeit und den gewünschten Rostschutzeigenschaften zu erhalten, soll man dieIn general, monomers with crosslinking functional groups have thermosetting properties usually have high polarity and strong hydrophilic properties. To an electrically separated Film with the desired solvent resistance. Stain resistance and the desired To obtain rust protection properties, one should use the

»9537/397»9537/397

Vernetzungsdichte des Films erhöhen. Zu diesem nyl-, Decyl- Dodecvl- oderIncrease the crosslink density of the film. To this nyl-, decyl- dodecvl- or

m:re1n1Lm.1ShohAf f ^f* "T mere m ziemlich hohen Anteilen verwendet werden. m : re1n1Lm.1ShohAf f ^ f * "T mere m fairly high proportions are used.

Polymere, die jedoch unter Verwendung großer Mengen dieser hydrophilen Vmylmonomeren erhalten wurden, haben jedoch einen niedrigen pKa-Wert und einen hohen «-Wert, weshalb sie unerwünscht sind. Um die vorstehend angegebenen Merkmale Stabilität des Überzugsbades berücksichtigt werden so verwendet man zweckmäßig in dner geeTgneter Kombination ein langkettigesAlkylacrylat oder S acrylat und ein kurzkettiges iGkytaSatodS-me thacrJlat. Das andere rnischZCSb iHowever, polymers obtained using large amounts of these hydrophilic vinyl monomers have a low pKa and a high value, and therefore they are undesirable. In order to take into account the above-mentioned stability of the coating bath, it is expedient to use a long-chain alkyl acrylate or S acrylate and a short-chain iGkytaSatodS- meth acr Jl at in the appropriate combination. The other rnischZCSb i

sättigte Monomere?! StyrolI Ssaturated monomers ?! Styrene I S

EHä!Eh!

wodurch Polymere mit Werten für pKa, n, Tg undwhereby polymers with values for pKa, n, Tg and

einem durchschnittlichen Molekulargewicht innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche erhalten werden, die geeignete Vernetzungsdichten ergeben. Im allge- is meinen haben hydrophobe vernetzende funktionell ' Gruppen eine verhältnismäßig η edrige Reaktionsfähigkeit bei der Vernetzung; sie habel jedoch den Vorteil, daß sie beim Erhitzen wieder verlaufen, bevor die Vernetzungsreaktion einsetzt, so daß glatte über- *> zogene Oberflächen gebildet werden könnJn.an average molecular weight within the ranges given above are obtained, which result in suitable crosslinking densities. In general mine have hydrophobic crosslinking functional ' Groups have a relatively low reactivity in networking; however, they have the advantage that they flow again when heated before the crosslinking reaction begins, so that smooth over- *> Drawn surfaces can be formed.

Die Erfinder haben nun unter Berücksichtigung der vorstehend angegebenen Gesichtspunkte Harz? untersucht, die den Zwecken der vorliegenden Erfindung genügen. Es wurde hierbei gefunden, daß die >5 Zwecke der Erfindung durch Verwendung eines Mischpolymeren als Überzugsharz erreicht 'werden können, das folgende Zusammensetzung hat · 93 5 bis 35 Molprozent einer Komponente A, die ein Monomerengemisch aus mindestens einem Monomer mit der allgemeinen FormelThe inventors now have resin? examined which satisfy the purposes of the present invention. It has been found here that the> 5 purposes of the invention can be achieved by using a mixed polymer as a coating resin, which has the following composition: 93 5 to 35 mol percent of a component A, which is a monomer mixture of at least one monomer with the general formula

CH2 = C — COO — R" — OHCH 2 = C - COO - R "- OH

I
R
I.
R.

(VI)(VI)

d oxySoS
ätS oder i
d oxySoS
ätS or i

L L

tion dS■& ?T ',,tion dS ■ & ? T ',,

Ko^onentXgS ElH Zf" Fi h^ Ko ^ onentXgS ElH Zf " Fi h ^

Polvmerisa- Polvmerisa -

wenn
T
if
T

CH2 = C- COORCH 2 = C-COOR

«FormeHIl" de.m.Monomeren ™«. der „™ Γ°rmel'" und dem anderen «ji-athyungesättigten Monomeren 99,9:0,1 bis 40:60"FormeHIl" de . M. Monomers ™ ". The " ™ " sleeve '" and the other "ji-athyunsaturated monomers 99.9: 0.1 to 40:60

mnmn

worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R' eine verzweigte oder geradkettige Alkylene mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, und Sindestens einem anderen damit mischpolymerisierbaren ungesättigten Monomer darstellt: 1.5 bis 15MoI-wherein R is a hydrogen atom or a methyl group and R 'is a branched or straight chain alkylene with 1 to 18 carbon atoms, and at least represents another unsaturated monomer copolymerizable therewith: 1.5 to 15MoI-

Prozent einer Komponente B, die eine Verbindung mit der allgemeinen Formel g Percent of a component B, which is a compound with the general formula g

CH, = C — COOHCH, = C - COOH

(CH) COOH ( )m H (CH) COOH ( ) m H.

(IV1(IV1

worin m 1 oder 2 bedeutet, darstellt; und 5 bis 50 Molprozent einer Komponente C. die mindestens eine Verbindung mit der allgemeinen Formelwherein m represents 1 or 2 ; and 5 to 50 mol percent of a component C. the at least one compound having the general formula

CH2 = C - CO - N (V,CH 2 = C - CO - N (V,

I \ «ν»I \ «ν»

R R' - ORR R '- OR

woi in R die vorstehend angegebene Bedeutung hat R" eine verzweigte oder geradkettige Alkylengruppe to mit i bis8 Kohlenstoffatomen undR "eine verzweigte cyclische oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, darstelltwhere in R the meaning given above, R "has a branched or straight-chain alkylene group to with 1 to 8 carbon atoms and R "is a branched one represents cyclic or straight-chain alkyl group having 1 to 6 carbon atoms

Die erfindungsgemäß verwendete Verbindung m,t der allgemeinen Formel III ist ein Acrylat oder Meth- 6S acrylat. in denen die durch R' dargestellte Alkylgruppe eine Methyl-, Äthyl-. n-Propyl-, Isopropyl-, n-ButT sek.-Butyl- tert.-Butyl, Peniyl, 2-Äthylhexyl-, No-" ■ α ν l"n Carbonsauren der Formel IV können !n der p KomP°nente B auch Acryl-, Methacryl-, Croton-, Fumar- und Maleinsäure oder Anhydride dieserThe compound used in this invention m, t of the general formula III is an acrylate or meth acrylate 6 S. in which the alkyl group represented by R 'is methyl, ethyl. n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, peniyl, 2-ethylhexyl, No- " ■ α ν l " n carbon acids of the formula IV can! n p Kom ° P component B also acrylic, methacrylic, crotonic, fumaric and maleic acids or anhydrides of these

«Joch sSSi'nrfϊ™" °JeSe SäUre" laSSe" Si°h η oberen ΞΓηηΓ " anderen verwendeten Mo" dSiSeTÄ'S""01· weshalb die Verwf " elekfriSen AbscheHnnV°rgeZOgt-l ^ird. Die bc der müssen Ί Ie I?h R 8 v|rwendelen Polymeren"Yoke sSSi'nrfϊ ™" ° J eSe acid "Lasse" Si ° h η upper ΞΓηηΓ "other used Mo" dSiSeTÄ'S "" 01 · why the EXP f "elekfriSen AbscheHnn V ° rgeZOgt -l ^ ill. The bc of must Ί Ie I? H R 8 v | rw endel polymers

£Se Ξη ΐι I ■^ StruktUr habcn· insbe" STnPd^ 8leichmaßigen pKa-Wert. Verwendet man Polymere mn einer breiten pKa-Verteilung, so wandern die Polymeren mit einem niedrigen pKa-Wert mitder2eitin die wäßrige Phase, wodurch nicht nur die Stabilität des Überzugsbades beeinträchtigt wird. SOn.dern au,ch d'e Eigenschaften der gebildete? Filme ScS M?s ?Sdeshalb erforderlich-Ilac0"-£ Se Ξη ΐι I ■ ^ structure habcn · in particular "STnPd ^ 8 leichm permeable pKa. Using polymers not mn a broad pKa distribution, the polymer migrate with a low pKa mitder 2 eitin the aqueous phase, whereby affecting only the stability of the coating bath sO n au countries, ch d'e properties of the films formed ScS M s S "therefore ί required - Ilac0"..??? -

sich^ aSgeze'idJni !"ίΓ ZU verwenden- die himself ^ aSgeze'idJni! "ίΓ TO use - the

ΠίΓΞ wl ? nuschpolymenaeren lassen.ΠίΓΞ wl ? let nuschpolymenaeren.

uie vorstetend angegebenen Säuren «ragen nichtThe acids mentioned above do not stand out

nur wesentlich da«, bei, um den Komponenten desonly essential «, in order to understand the components of the

Oberzugsmatcr.ais elektropnoretISche EigenschaftenOberzugsmatcr.ais elektrop n Oret IS che properties

merkte fi'irdi ^ΐ?*™ ***" 3Uch unabdingbare EIemcnte Tür die DispergKrung der Komponenten des Oberzugsmaterials in einem wäßrigen Medium dar. räk aCh λ S K«·1»«·«««« für die Vernetzun^sverbcsserT'^ Z ^ ** Filme ^**11* Weiterhin die Affinität ^ΓρίΞΤ^11'^ ^1*™?5188«1 nnncnt η n.7 „f^1"! ^müher den Harzkomjed?ih hvdronJ»^^ an^ebenen Säuren sind in ^siwfvl Verbindungen, so daß sie. wenn sienoticed fi'irdi ^ ΐ? * ™ *** "3Uch unabd ingbare EIemcnte door DispergKrung the components of Oberzugsmaterials in an aqueous medium. Räk a rg Ch λ S K '· 1' '·« «« «for Vernetzun ^ sverbcsserT '^ Z ^ ** Films ^ ** 11 * Continue the affinity ^ ΓρίΞΤ ^ 11 ' ^ ^ 1 * ™? 5188 « 1 nnncnt η n.7" f ^ 1 "! ^ more the Harzkomjed? ih hvdronJ »^^ an ^ flat acids are in ^ siwfvl compounds, so that they. If you

schEdSir aü*ZL Γ**11^ WCTden· CinC Vcr" kalSn"EL« 1, «ί T"1 Har?es und der ****" kenMF, i, a Iίκ der ?cbildctc" F«mc bewir-L »i deshalb notwendig, diese Säuren nur inschEdSir aü * ZL Γ ** 11 ^ WCTden · CinC Vcr "kalSn" EL «1, « ί T " 1 Har? es and the ****" kenMF, i, a I ίκ the ? cbildctc "F« mc bewir-L »i therefore necessary to use these acids only in

biS 15Mlup to 15 ml

":_ijtJ .««>": _ij t J.« «>

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung beruht auf der Verwendung der Verbindungen mit der allgemeinen Formel V. Typische Verbindungen sind Acrylamide oder Methacrylamide, in deren N-Alkoxyalkylgruppe die N-Alkoxygruppe R'"O — eine Methoxy-, Äthoxy-, Butoxy-, n-Propoxy-, Pentoxy- oderAn important feature of the invention resides in the use of the compounds with the general Formula V. Typical compounds are acrylamides or methacrylamides, in their N-alkoxyalkyl group the N-alkoxy group R '"O - a methoxy, ethoxy, butoxy, n-propoxy, pentoxy or

H /—-GruppeH / - group

darstellt und die Alkylengruppe — R" eine Methylen-, Äthylen-, Propylen-, Hexylen- oder 2-Äthylhexylengruppe bedeutet. Diese Verbindungen sind stärker hydrophobe vernetzende funktioneile Monomere als die Acrylamide, Methacrylamide und N-Methylolacrylamide oder -methacrylamide und können in verhältnismäßig großen Mengen verwendet werden, ohne daß der pKa-Wert und der η-Wei t der gebildeten Polymeren beeinträchtigt werden. Weiterhin liefern sie Filme, die nicht nur die gewünschte Vernetzungsdichte haben, sondern auch in der Wärmt gut wieder verlaufen, wodurch glänzende überzogene Oberflächen erhalten werden können. Von diesen Monomeren sind N-Butoxymethylacrylamid und N-Butoxymethylmethacrylamid besonders bevorzugte Comonomere. weil sie sich nicht nur ausgezeichnet mit den anderen Monomeren rm-chpolymerisieren lassen und die gebadeten Polymeren eine gute Lagerungsbeständigkeit haben, sondern auch eine hohe Affinität gegenüber Pigmenten, Mclaminliarzen und Epoxydharzen haben, die damit ko.nbinierbar werden. Die Mengen dieser Monomeren liegen im Bereich von 5 bis 50 Molprozent, vorzugsweise zwischen 10 und 30 Molprozent, wenn man die Werte für pKa und π in den gebildeten Polymeren berücksichtigt.represents and the alkylene group - R "is a methylene, Means ethylene, propylene, hexylene or 2-ethylhexylene group. These connections are stronger hydrophobic crosslinking functional monomers as the acrylamides, methacrylamides and N-methylolacrylamides or methacrylamides and can be used in relatively large amounts, without the pKa value and the η-Wei t of the polymers formed being impaired. Continue to deliver they films that not only have the desired crosslink density, but also work well in the warm run, whereby glossy coated surfaces can be obtained. Of these monomers are N-butoxymethyl acrylamide and N-butoxymethyl methacrylamide particularly preferred comonomers. because they are not only excellent with the others Let the monomers polymerize and the bathed Polymers have good storage stability, but also have a high affinity for them Pigments, mclamine resins and epoxy resins that can be combined with them. The quantities of this Monomers are in the range from 5 to 50 mol percent, preferably between 10 and 30 mol percent, if one takes into account the values for pKa and π in the polymers formed.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß geeieneten Polymeren könner die vorstehend angegebenen Monomeren in au sich bekannter Weise in einem gewöhnlichen organischen Lösungsmittel in Gegenwart gewünschter Mengen eines radikalischen Polymerisationskatalysators und eines Modifizierungsmittels für das Molekulargewicht polymerisiert werden. Berücksichtigt man aber die Stabilität einer Dispersion des gebildeten Polymeren in Wasser und die Stahl.tat des wäßrigen Bades mit fortschreitender Zeit, so ist die Verwendung von organischen Lösungsmitteln, die mit Wasser mischbar sind, besonders erwünscht Derartige organische Lösungsmittel sind beispielsweise Alkohole, wie Methanol, Äthanol. Butanol. Propanol und Isopropinoi; Glykole wie Äthylenglykol, Propylenglykol. Hexylenglykol und Diäthylenglykol; Äthylenglykolmonoallyläther wie Methyl-, Äthyl- und Butyläthtr: oder wäßrige Gemische dieser Lösungsmittel. Die große» Vorteile, die mit Hilfe der vorstehend angegebenen Polymerisationslösungsmittel erzielt werden, sind nachstehend angegeben.The monomers indicated above can be used to prepare the polymers suitable according to the invention in a manner known per se in a common organic solvent in the presence of the desired Amounts of a free radical polymerization catalyst and a modifier for the molecular weight are polymerized. But if you take into account the stability of a dispersion of the formed polymers in water and the Stahl.tat des aqueous bath as time progresses, so is the use of organic solvents that are miscible with water, particularly desirable. Such organic solvents are, for example Alcohols such as methanol, ethanol. Butanol. Propanol and isopropinoi; Glycols such as ethylene glycol, Propylene glycol. Hexylene glycol and diethylene glycol; Ethylene glycol monoallyl ethers such as methyl, ethyl and butyl ethers: or aqueous mixtures of these Solvent. The great »advantages that come with the help of the polymerization solvents specified above are shown below.

Bei der Dispergierung eines Polymeren in Wasser ist es nicht nötig, einen Lösungsmittelaustausch vorzunehmen, wie es der Fall ist, wenn ein wasse-unlös-Hches Polymerisationslösungsmittel verwendet wurde Weiterhin hat nach dem Lös:mgsmitte'austausch das gebildete Polymere selbst im allgemeinen pKa-Wene in einem gewissen Bereich, so d.iß ein Polymer mit eihv.Ti niedrigen pKa-Wert die Neigung hat. in die wäßrige Phase zu wandern. Dementsprechend vermindert sich die Stabilität des in einer Harzlösung vorliegenden Polymeren während der Lagerung. Wird dage_ τι ein ? 'it Wasser mischbares organisches Lösungsmittel verwendet, so ist bei der Dispergierung des Polymeren in Wasser kein solcher Lösungsmittelaustausch notwendig. Weiterhin befindet sich das Polymere im organischen Lösungsmittel, weshalb sich der gelöste Zustand des Polymeren nicht verändert; auf diese Weise kann eine überzugsmasse für die elektrische Abscheidung mit einer ausgezeichneten Stabilität erhalten werden.When dispersing a polymer in water it is not necessary to change the solvent, as is the case with a water-insoluble Hches Polymerization solvent was used. Furthermore, after the solvent exchange, the Polymers formed themselves generally have pKa values in a certain range, i.e. a polymer with eihv.Ti has a low pKa value. in the to migrate aqueous phase. Accordingly, the stability of the in a resin solution is lowered polymers present during storage. Will dage_ τι a? 'it water miscible organic When solvents are used, there is no such solvent exchange when the polymer is dispersed in water necessary. Furthermore, the polymer is in the organic solvent, which is why there is the dissolved state of the polymer does not change; In this way, a coating for the electrical Deposition with excellent stability can be obtained.

Bei der Herstellung des Polymeren können alle üblichen radikalischen Polymerisationsinitiatoren verwendet werden. Beispiele für derartige Polymerisationsinitiatoren sind Benzoylperoxyd, CumolhyJroperoxyd, ditert.-Butylperoxyd, Azobisisobutyronitril und Azobisisovaleronitril. Als Modifizierungsmittel für das Molekulargewicht können Mercaptane, wie tert.-Dodecylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, Butylmercaptan oder 2-Mercaptoäthanol. verwendet werden. All customary free-radical polymerization initiators can be used in the preparation of the polymer will. Examples of such polymerization initiators are benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, azobisisobutyronitrile and azobisisovaleronitrile. As a modifier for the molecular weight, mercaptans such as tert-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan and butyl mercaptan can be used or 2-mercaptoethanol. be used.

Um das gebildete Mischpolymerisat in Wasser zu dispergieren, muß es neutralisiert werden. Geeignete Neutralisierungsmittel sind Ammoniak, primäre Amine, sekundäre Amine, tertiäre Amine, Hydroxyalkylamine ode»· deren Saize. Diese Neutralisierungsmiltel haben jedoch nachteilige Wirkungen auf den pKa- und η-Wert der Polymeren, die vom AusmaßIn order to disperse the copolymer formed in water, it must be neutralized. Suitable Neutralizing agents are ammonia, primary amines, secondary amines, tertiary amines, hydroxyalkylamines ode »· their size. These neutralizers however, have adverse effects on the pKa and η of the polymers depending on the extent

ihrer hydrophilen Eigenschaften abhängen, weshalb sie nur mit Vorsicht verwendet werden sollen.depend on their hydrophilic properties, which is why they should be used with caution.

Zur Herstellung der vorstehend angegebenen N-AIkoxyalkylamid-Mischpolymerisate kann man von isolierten N-Alkoxyalkylacrylamidc τ oder -methat-rylamiden ausgehen. Daneben sind in der USA.-Palentschrift 28 70 611 und in der britischen Patentschrift 11 15 130 sogenannte Polymerisat-Modifizierungsverfahren beschrieben, nach denen Interpolymert mit Amidgruppen od-r N-Methylolamidgruppen unter Verwendung von Acrylamiden, Methacrylamiden, N-Methylolaerylamiden oder N-Methylolmethacrylamiden als Comonomere und anschließender N-AIkoxyalkylierung der Amidgruppen durch Aldehyde und Alkohole erhatten werden. Bei diesen Verfahren zur Modifizierung der Polymerisate besteht jedoch die Möglichkeit, daß hydrophile Gruppen hinterbleiben Weiterhin sind die verwendeten Lösungsmittel wasserunlösliche organische Lösungsmittel, weshalb die gebildeten Polymerenlösungen einem Lösungsmittelaustausch unterzogen werden sollten, was aber einen nachteiligen Finfluß au! die Werte Tür pKa und η der Polymerisate hai. Weiterhin verlaufen die Polymerisate schlecht in der Wärme, und die elektrischen Abscheidungsbäder haben eii.e geringere Badstabilitat. Nach den vorstehend angegebenen Verfahren können die vorliegenden Überzugsmassen für die elektrische Abscheidung in einer Schicht, die ein aus gezeichnetes Filmbildungsvermögen haben, deshalb nicht erhalten werden. Weiterhin ist es bei Anwendung dieser Verfahren notwendig, saure Katalysatoren zu zusetzen, um die Amidgruppen oder die n-Methylol amidgnippen in den Polymeren vollständig zu N-alk oxylieren. Diese sauren Katalysatoren haben einei schädlichen Hinfluß während der elektrischen Abschei dung, weshalb es nach diesen Verfahren unmöglicl ist. Überzugsmassen zur elektrischen Abscheidun; in Form eines einzigen Überzuges zu erhalten. Dem entsprechend ist es zur Erzielung eines Überzugs materials zur elektrischen Abscheidung notwendig ein N-Alkoxyalkylacrylamid oder -methacrylamid al Comonomer zu verwenden. In diesem Fall tritt jedod die große Schwierigkeit auf. daß das isolierte N-AIk oxyalkyldcrylamid oder -methacrylamid teuer ist.To prepare the N-alkoxyalkylamide copolymers given above, it is possible to start from isolated N-alkoxyalkylacrylamides or methate-rylamides. In addition, so-called polymer modification processes are described in USA.-Palentschrift 28 70 611 and in British Patent 11 15 130, according to which Interpolymert with amide groups or N-methylolamide groups using acrylamides, methacrylamides, N-methylolaerylamides or N-methylolmethacrylamides as comonomers and subsequent N-alkoxyalkylation of the amide groups by aldehydes and alcohols. In these processes for modifying the polymers, however, there is the possibility of hydrophilic groups remaining behind. Furthermore, the solvents used are water-insoluble organic solvents, which is why the polymer solutions formed should be subjected to a solvent exchange, which, however, results in a disadvantageous flow. the door values pKa and η of the polymers hai. Furthermore, the polymers run poorly when heated, and the electrodeposition baths have a lower bath stability. According to the above-mentioned methods, therefore, the present electrodeposition coating compositions in a layer which are excellent in film formability cannot be obtained. Furthermore, when using this process, it is necessary to add acidic catalysts in order to completely N-alkoxylate the amide groups or the n-methylol amide groups in the polymers. These acidic catalysts have a detrimental influx during the electrodeposition, which is why it is impossible by these processes. Coating compounds for electrical deposition; in the form of a single coating. Accordingly, it is necessary to use an N-alkoxyalkylacrylamide or methacrylamide al comonomer to achieve a coating material for electrical deposition. In this case, however, the great difficulty arises. that the isolated N-alkoxyalkyldcrylamide or methacrylamide is expensive.

Es ist deshalb zweckmäßig, die nach den in der DT-OS 1817 867 beschriebenen Verfahren hergestellten, billigeren N-Alkoxyalkylacrylamide find -methacrylamide als Comonomere zu verwenden.It is therefore advisable to use the processes described in DT-OS 1817 867, cheaper N-alkoxyalkylacrylamides find to use methacrylamides as comonomers.

Bei einem der Verfahren wird ein N-Alkylolacrylamid oder -methacrylamid als Ausgangsmaterial verwendet; ein Gemisch aus einem niederen aliphatischen Alkohol und einem organischen Lösungsmittel, das mit Wasser ein Azeotrop bildet oder ein Vinylmonoroer, das mit Wasser ein Azeotrop bildet, wird als Entwässerungsmittel verwendet; die ungesättigte Säure (B), die einen wesentlichen Bestandteil der vorliegenden Masse darstellt, wird als Katalysator zur N-Alkoxyalkylierung der N-Alkylolgruppe verwendet.In one of the methods, an N-alkylol acrylamide or methacrylamide is used as the starting material; a mixture of a lower aliphatic alcohol and an organic solvent which forms an azeotrope with water or a vinyl monomer which forms an azeotrope with water is used as a dehydrating agent; the unsaturated acid (B), which is an essential part of the present composition, is used as a catalyst for the N-alkoxyalkylation of the N-alkylol group.

Bei einem zweiten Verfahren wird Acrylamid oder Methacrylamid als Ausgangsmaterial verwendet; ein Gemisch oder Additionsprodukt aus Formaldehyd und einem niederen aliphatischen Alkohol wird als Modifizierungsmittel für die Amidgruppe verwendet; schließlich wird das gleiche Dehydrierungsmittel und der gleiche Katalysator wie bei dem ersten Verfahren verwendet. Nach den beiden Verfahren kann ein Monomerengemisch, das die Komponente C und die Komponente B enthält, leicht erhalten werden.A second method uses acrylamide or methacrylamide as the starting material; a mixture or addition product of formaldehyde and a lower aliphatic alcohol is used as a modifier for the amide group; finally, the same dehydrogenating agent and catalyst are used as in the first process. According to the two methods, a monomer mixture containing the component C and the component B can be easily obtained.

Die vorliegenden Überzugsmassen zur elektrischen Abscheidung vernetzen von selbst und ergeben Filme mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften. Um jedoch die Eigenschaften der gebildeten Filme, z. B. die Härte, die Korrosionsbeständigkeit u. dgl., noch weiter zu verbessern, ist es erwünscht. Melaminharze oder Epoxydharze zuzusetzen. Als Melaminharze eignen sich N-AIkoxymethylmelamine, vorzugsweise solche, in denen die Alkylgruppe der Alkoxymethylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält. Daneben kann man auch N-Alkoxymethylmeiamine verwenden, in denen die N-Alkylolgruppe noch teilweise vorhanden ist. Als Epoxydharze eignen sich solche mit einem Epoxyäquivalcnt von 100 bis 2000. Hierzu gehören beispielsweise Kondensationsprodukte von Polyäthylenglykol oder Polypropylenglykol mit Epichlorhydrin; Triglycidylisocyanurat; Epoxydharze, die aus Epichlorhydrin und Bisphenol-A erhalten wurden; epoxydierte Harze; Vinylcyclohexendioxyd; Diglycidylphthalatester: und Glycerintriglycidyläther.The present coating compositions for electrical deposition crosslink by themselves and produce films with excellent physical properties. However, in order to improve the properties of the films formed, z. To further improve hardness, corrosion resistance and the like, it is desirable. Melamine resins or add epoxy resins. Suitable melamine resins are preferably N-alkoxymethylmelamines those in which the alkyl group of the alkoxymethyl group contains 1 to 4 carbon atoms. Besides you can also use N-alkoxymethylmeiamines in which the N-alkylol group is still partially is available. Suitable epoxy resins are those with an epoxy equivalent of 100 to 2000. For this purpose include, for example, condensation products of polyethylene glycol or polypropylene glycol with epichlorohydrin; Triglycidyl isocyanurate; Epoxy resins obtained from epichlorohydrin and bisphenol-A; epoxidized resins; Vinyl cyclohexene dioxide; Diglycidyl phthalate ester: and glycerol triglycidyl ether.

Diese Epoxydharze haben eine günstige Wirkung, insbesondere dadurch, weil sie die Korrosionsbeständigkeit der gebildeten Filme verbessern. Weiterhin werden diese Verbindungen gewöhnlich in Form von Lösungen in geeigneten Lösungsnvtteln verwendet; sie können aber auch in Form von Pulvern verwendet werden. These epoxy resins have a beneficial effect, in particular because they improve the corrosion resistance of the films formed. Furthermore, these compounds are usually used in the form of solutions in suitable solvents; but they can also be used in the form of powders.

Um das in der vorstehend angegebenen Weise erhaltene Polymer in einem wäßrigen Medium zu dispergieren und um die Dispersion als Bad zur elektrischen Abscheidung zu verwenden, soll die spezifische elek trische Leitfähigkeit des Bades zur Zeit der Herstellung auf etwa 150 bis 800 μ Ohm "'cm' (für einen Feststoffgehalt von 11 Gewichtsprozent und eine Badtemperatur von 25'C) eingestellt werden. Ist die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Bades höher als 800 μ Ohm ' cm ', so erniedrigt sich der Wirkungsgrad bei der elektrischen Abscheidung der Komponenten des Oberzugsmaterials auf die Oberfläche eines zu überziehenden Metalls. Ist die spezifische elektrische Leitfähigkeit weniger als 150 μ Ohm"1 cm"1, so nimmt zwar die Menge der auf die Metalloberfläche aufgebrachten Teilchen des überzugsrnaterials zu, doch nimmt der Abscheidungsgrad der Teilchen des Uberzugsmaterialsauf der zu überziehenden Ober fläche ab, wodurch die Haftung zwischen dem gebilde ten Film und dem zu überziehenden Material in un erwünschter Weise herabgesetzt wird und das Lö sungsmittel im Film zurückbleibt. Es ist deshalb er wünscht, daß die spezifische elektrische Leitfähigkei des Abscheidungsbades auf etwa 200 bii 600 μ Ohm "'cm"1 eingestellt wird.In order to disperse the polymer obtained in the manner indicated above in an aqueous medium and to use the dispersion as a bath for electrodeposition, the specific electrical conductivity of the bath at the time of manufacture should be about 150 to 800 μ ohms "'cm" (for a solids content of 11 percent by weight and a bath temperature of 25'C). If the specific electrical conductivity of the bath is higher than 800 μ Ohm 'cm', the efficiency of the electrical deposition of the components of the cover material on the surface is reduced If the specific electrical conductivity is less than 150 µ ohm " 1 cm" 1 , the amount of particles of the coating material applied to the metal surface increases, but the degree of deposition of the particles of the coating material on the surface to be coated decreases , whereby the adhesion between the gebilde th film and the to be coated Material is reduced in an undesirable manner and the solvent remains in the film. It is therefore he wishes that the specific electrical conductivity of the deposition bath is set to about 200 to 600 μ ohms "'cm" 1 .

Ein nach den üblichen PolymerisationsverfahrerOne according to the usual polymerization process

ίο erhaltenes Polymerisat ist eine Masse aus Polymerer mit einem verhältnismäßig breiten Streubereich, dei Werte für pKa, η und dem Molekulargewicht. Wire deshalb ein übliches Uberzugsmaterial. das ein der artiges Polymer enthält, zur Herstellung eines elek-Irischen Abscheidungsbades verwendet, so wandern mit der Zeit die Polymeren mit einem niedrigen pKa-Wert in die wäßrige Phase, wodurch sich der scheinbare pH-Wert des ganzen Systems im Uberzugsbac vermindert, die spezifische elektrische Leitfähigkeii des Bades zunimmt und gleichzeitig sich einem bestimmten Wert annähen. Weiterhin ändert sich dei gelöste Zustand der Teilchen des Überzugsmaterials die Unterschiede bei der elektrophoretischen Wanderung der Teilchen fehlen, und es bilden sich Nieder-ίο obtained polymer is a mass of polymer with a relatively wide range of scatter, the values for pKa, η and the molecular weight. Wire is therefore a common coating material. which contains such a polymer is used to prepare an electrodeposition bath, so over time the polymers with a low pKa migrate into the aqueous phase, whereby the apparent pH of the whole system in the coating bac decreases, the specific electrical conductivity of the bath increases and at the same time approach a certain value. Furthermore, the dissolved state of the particles in the coating material changes, the differences in the electrophoretic migration of the particles are absent, and deposits are formed.

schlage. Infolge dieser zeitlichen Veränderung des Überzugsbades verschlechtert sich der Glanz des gebildeten Films in unerwünschter Weise und seine physikalischen Eigenschaften verschlechtern sich infolge zunehmender Filmdicke.hit. As a result of this change in the coating bath over time, the gloss of the deteriorates formed film undesirably and its physical properties deteriorate as a result increasing film thickness.

Mit Hilfe des Überzugsmaterials zur elektrischen Abscheidung gemäß der Erfindung können nun die vorstehend erwähnten unerwünschten Erscheinungen überwunden werden. Jedoch tritt auch bei einem elektrischen Abscheidungsbad. das unter Verwendung des vorliegenden Überzugsmaterials, das das unter den vorstehend angegebenen strengen Bedingungen erhaltene Polymer enthält, hergestellt wurde, das Problem auf. daß der pH-Wert des Bades sich vermindert und seine spezifische elektrische Leitfähigkeit zunimmt, wenn es nach der Herstellung lange Zeit stehengelassen wird, mit dem Ergebnis, daß der erhaltene Film einen schlechteren Glanz und schlechtere physikalische Eigenschaften hat. Diese Probleme beruhen wahrscheinlich darauf, daß die wasserlöslichen Polymeren mit einem niedrigen pKa-Wert sich orientieren und in die wäßrige Phase wandern, wie es vorstehend beschrieben ist. Werden diese wasserlöslichen Polymeren, die in die wäßrige Phase gewandert sind, durch Dialyse oder mit Hilfe von lonenaustauscherverbindungen, z. B. ionenaustauscherharzen oder Ionenaustauschennembranen, aus dem Bad entfernt, so können der pH-Wert und die spezifische elektrische Leitfähigkeit des Bades im wesentlichen wieder auf die gleichen jeweiligen Werte. With the electrodeposition coating material according to the invention, the above-mentioned undesirable phenomena can now be overcome. However, it also occurs with an electrodeposition bath. prepared using the present coating material containing the polymer obtained under the severe conditions set forth above poses the problem. that the pH of the bath decreases and its electrical conductivity increases when it is left to stand for a long time after preparation, with the result that the resulting film has inferior gloss and physical properties. These problems are likely due to the fact that the water-soluble polymers with a low pKa orient themselves and migrate into the aqueous phase, as described above. Are these water-soluble polymers, which have migrated into the aqueous phase, by dialysis or with the aid of ion exchange compounds, e.g. B. ion exchange resins or ion exchange membranes, removed from the bath, the pH and the specific electrical conductivity of the bath can essentially return to the same respective values.

wie sie bei der Herstellung des Bades bestanden, zurückgebracht werden, wodurch der Glanz und die physikalischen Eigenschaften der gebildeten Filme konstant gehalten werden können. Neben der Stabilisierung des elektrischen Ab-as they existed in the manufacture of the bath, are brought back, reducing the shine and the physical properties of the films formed can be kept constant. In addition to stabilizing the electrical

scheidungsbades durch lonenaustauscherverbindungen gibt es ein Verfahren, bei dem ein amphoterer Elektrolyt der in der Nähe des Pols eines zu überziehenden Materials als Base reagieren kann, dem Abscheidungsbad zugesetzt wird, wodurch die Stabilität des BadesSeparating bath by ion exchange compounds there is a method in which an amphoteric electrolyte is in the vicinity of the pole of a to be coated Material can react as a base, is added to the deposition bath, thereby increasing the stability of the bath

6s sehr verbessert werden kann. Die bei diesem Verfahren auftretenden Erscheinungen sind noch nicht im einzelnen geklärt, man nimmt aber an, daß sie auf eine schwache Abscheidung der Teilchen des Überzugs-6s can be improved a lot. The in this procedure appearing phenomena have not yet been clarified in detail, but it is assumed that they refer to a weak separation of the particles of the coating

materials in der Nähe des Pols zurückzufuhren sind. Als derartige amphotere Elektrolyten verwendet man bevorzugt solche mit einem isoelektrischen Punkt von 6,5 bis 8,5, z.B. Aminosäuren, wie L-Histidin, L-Glycin usw. Die Badstabilität kann auch dadurch verbessert werden, daß man die Teilchen des Überzugsmaterials daran hindert, sich im wäßrigen Medium zu agglomerieren oder daß man dem Überzugsbad ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel zusetzt, das eine Auswaschung der Polymeren mit einem niedrigen pKa-Wert in das wäßrige Medium verhindert Als nichtionisches oberflächenaktives Mittel kann beispielsweise ein Mischpolymerisat aus Äthylenoxyd und Propylenoxyd verwendet werden. Soll der gebildete Film einen guten Rostschutz gewährleisten, so kann ein Alkylamin, vorzugsweise ein wasserunlösliches Alkylamin, das die im Polymeren enthaltene Säuregruppe zu neutralisieren vermag, während der Aushärtung des Films zugesetzt werden. Als wasserunlösliche Alkylamine verwendet man beispielsweise zo n-Butylamin, n-Hexylamin, n-Octylamin und Laurylamin. materials near the pole are to be returned. Such amphoteric electrolytes are preferably used with an isoelectric point from 6.5 to 8.5, e.g. amino acids such as L-histidine, L-glycine etc. be improved in that the particles of the coating material are prevented from settling in the aqueous medium to agglomerate or that a nonionic surface-active agent is added to the coating bath, which prevents leaching of the polymers with a low pKa value into the aqueous medium A copolymer of ethylene oxide, for example, can be used as a nonionic surface-active agent and propylene oxide can be used. If the film formed is to guarantee good rust protection, so an alkylamine, preferably a water-insoluble alkylamine, the contained in the polymer Acid group can be added during the curing of the film. As water-insoluble Alkylamines are used, for example, n-butylamine, n-hexylamine, n-octylamine and laurylamine.

Oberzugsmassen für die elektrische Abscheidung, die Pigmente enthalten, wurden bisher aus einer pigmentierten Paste gewonnen, «die durch Neutralisierung eines Oberzugsmaterial zwecks Erhöhung der Dispergierbarkeit in Wasser, Zusatz eines Pigments zum Oberzugsmaterial und anschließendes Kneten des gebildeten Gemisches hergestellt wurde. Die so hergestellten Oberzugsmassen zur elektrischen Abscheidung haben jedoch eine unterschiedliche Stabilität in einem wäßrigen Bad. Weiterhin wurden Oberzugsmassen mit einer ausgezeichneten Dispersionsstabilität bishei nur durch planloses Herumprobieren erhalten,und Methoden zur Analyse und zur Ermittlung der Ursachen für diese unterschiedliche Badstabilität wurden bisher noch nicht gefunden.Coating compounds for electrical deposition, which contain pigments have hitherto been obtained from a pigmented paste, "those obtained by neutralization of a cover material in order to increase the dispersibility in water, adding a pigment to the topcoat material and then kneading the formed mixture was produced. The coating compositions for electrical deposition produced in this way however, have different stability in an aqueous bath. Furthermore, upper pull masses were used with an excellent dispersion stability until now only obtained by random trial and error, and Methods for analyzing and determining the causes for these different bath stability have not yet been found.

Unter Berücksichtigung dieses tatsächlichen Zustandes haben die Erfinder Untersuchungen angestellt, wobei ein besonderes Augenmerk darauf gerichtet wurde, daß ein pigmentiertes Pastenmaterial mit ausgezeichneten Eigenschaften, das sich für einen überzug in einer Schicht eignet, nur dann erhalten werden kann, wenn man auch die Eigenschaften der verwendeten Pigmente berücksichtigt, ganz gleich, 4s wie gut die bereits entwickelten Harze für einen überzug in einer Schicht waren. Es wurde gefunden, daß ein pigmentiertes überzugümaterial zur elektrischen Abscheidung mit ausgezeichneten Eigenschaften, das als überzug in einer Schicht geeignet ist, dadurch erhalten werden kann, wenn man ein Harz verwendet, das nach der Neutralisation folgende Eigenschaften hat: 8,0 S pKa. 0.5 £ n :£ 1,5 und 0,3 S α ^ 0,8 (vgl. Formel I), und wenn man ein Pigment verwendet, das die Beziehung ssTaking this actual condition into account, the inventors have made investigations, particular attention has been paid to using a pigmented paste material excellent properties, which are suitable for a coating in one layer, only then obtained if the properties of the pigments used are also taken into account, no matter what, 4s how good the resins already developed for a coating were in one shift. It has been found that a pigmented coating material for electrical Deposition with excellent properties suitable as a coating in a layer is thereby obtained can be used if a resin is used which, after neutralization, has the following properties has: 8.0 S pKa. 0.5 £ n: £ 1.5 and 0.3 S α ^ 0.8 (cf. formula I), and if a pigment is used which has the relationship ss

zwischen dem Harz und dem Pigment entsprechend der nachstehenden Formel verläuft:between the resin and the pigment according to the following formula:

P[H2O] + RCOOH -P [H 2 O] + RCOOH -

P[H,O®HPOOCR (VIII)P [H, O®HPOOCR (VIII)

worin P[H2O] ein Pigment mit adsorbiertem Wasser und RCOOH ein Harz mit Carboxylgruppen darstellt Die Dispersionsstabilität des einmal überzogenen Pigments in Wasser wird stark durch die Eigenschaften des verwendeten Harzes beeinflußt. Man nimmt an, daß K1 in der Formel VIII proportional dem Wert von IpKp — pKa| ist d. h. der Differenz zwischen pKa, das die Lösbarkeit der Protonen des Carbonsäureharzes darstellt und pKp, das die Protonenabgabekraft von P[H2O] darstellt. Je größer der Wert für IpKp - pKa| ist desto festhaftender ist das Pigment mit dem Harz überzogen, und die Dispergierbarkeit des überzogenen Pigments ist vergleichbar der eines Harzes ohne Pigment so daß auch hier die Wirkung eires zur Bildung eines Einschichtenüberzuges geeigneten Harzes mit ausgezeichneten Werten für pKa und η zur Geltung kommt.wherein P [H 2 O] is a pigment with adsorbed water and RCOOH is a resin with carboxyl groups. The dispersion stability of the once coated pigment in water is greatly influenced by the properties of the resin used. It is assumed that K 1 in formula VIII is proportional to the value of IpKp - pKa | that is, the difference between pKa, which represents the solubility of the protons of the carboxylic acid resin, and pKp, which represents the proton donating power of P [H 2 O]. The greater the value for IpKp - pKa | the more firmly the pigment is coated with the resin, and the dispersibility of the coated pigment is comparable to that of a resin without pigment, so that here too the effect of a resin suitable for forming a single-layer coating with excellent values for pKa and η comes into play.

Werden ein Pigment und ein Harz in einer solchen Weise verwendet daß die Beziehung pKp^^-pKa erfüllt ist so wird die Benetzung entsprechend der Formel VIII zwischen dem Pigment und dem Harz deutlich kleiner, und die Dispergierbarkeit des Pigments selbst in Wasser wird ebenfalls gehemmt. Man nimmt deshalb an, daß das gebildete wäßrige Bad eine niedrigere Dispersionsstabilität hat und gleichzeitig das Pigment und das Harz ein unterschiedliches Verhalten bei der elektrischen Abscheidung haben, mit dem Ergebnis, daß die Eigenschaften des gebildeten Films ebenfalls schlechter sind. Damit man also ein pigmentiertes Uberzugsmaterial mit einer ausgezeichneten Dispersionsstabilität in Wasser erhält, das für Einschichtenüberzüge geeignet ist, ist es nötigt daß die Bedingungen IpKp- pKa| ^ 0,1 erfüllt ist.
Der Wert für pKa wird wie folgt gemessen:
Ein in Wasser unlösliches Pigment ist amphoter und zeigt, wenn es in einem alkalischen oder sauren Medium dispergiert wird, eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit wogegen bei einem etwa neutralen pH-NVert die Dispergierbarkeit deutlich abfällt In einer Dispersion mit alkalischem pH-Wert ist das Pigment negativ geladen und der pH-Wert erniedrigt sich mit zunehmender Pigmentkonzentration. Es werden also OH" -Gruppen an der Pigmentoberfläche adsorbiert, und das Pigment wird entsprechend dem nachstehenden Gleichgewicht dispergiert:
If a pigment and a resin are used in such a way that the relationship pKp ^^ - pKa is satisfied, the wetting according to the formula VIII between the pigment and the resin becomes markedly smaller, and the dispersibility of the pigment itself in water is also inhibited. Therefore, it is considered that the formed aqueous bath has lower dispersion stability and, at the same time, the pigment and the resin have different electrodeposition behavior, with the result that the properties of the formed film are also inferior. In order to obtain a pigmented coating material with excellent dispersion stability in water, which is suitable for single-layer coatings, it is necessary that the conditions IpKp-pKa | ^ 0.1 is fulfilled.
The value for pKa is measured as follows:
A water-insoluble pigment is amphoteric and, when it is dispersed in an alkaline or acidic medium, shows excellent dispersibility, whereas at an approximately neutral pH the dispersibility drops significantly. In a dispersion with an alkaline pH, the pigment is negatively charged and the pH value decreases with increasing pigment concentration. So OH "groups are adsorbed on the pigment surface and the pigment is dispersed according to the following equilibrium:

K,K,

P(H2O) —P (H 2 O) -

P(OH) + H+ (IX)P (OH) + H + (IX)

IpKp - pKa| £ 0,1IpKp - pKa | £ 0.1

(VII)(VII)

erfüllt, worin pKp die Acidität des Pigments und pKa die Acidität des Harzes bedeutet.where pKp is the acidity of the pigment and pKa is the acidity of the resin.

Die Dispersionsstabilität eines Überzugsmaterials in einem wäßrigen Bad, das ein Pigment und ein Harz enthält, wird stark durch die Benetzbarkeit zwischen dem Harz und dem Pigment beeinflußt. Erfindungsgemäß wird die Beschichtung des Pigments mit dem Harz in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt, und man nimmt an, daß der Benetzungsvorgang worin P das Pigment bedeutet. Da die Dispergierbarkeit des Pigments mit zunehmendem P(OH") zunimmt, gilt die GleichungThe dispersion stability of a coating material in an aqueous bath containing a pigment and a resin contains is greatly influenced by the wettability between the resin and the pigment. According to the invention the pigment is coated with the resin in an organic solvent, and the wetting process is believed to be where P is the pigment. As the dispersibility of the pigment increases with increasing P (OH "), the equation applies

K2 = [P(OH-)] [H+MP(H2O)].
Somit wird
K 2 = [P (OH-)] [H + MP (H 2 O)].
Thus becomes

IMO pe,IMO pe,

IMO-.IMO-.

18 05 0G7 ήθ 18 05 0G7 ήθ

1818th

inen bestimmten Wert erreicht hatte, wurdereached a certain value

WirdpK2durchpKpersetzt,SoistesaufGrundder Wassers Kondensationsreaktion angesehen.WirdpK 2 durchpKpersetzt, S oistesaufGrundder water Kondensa tion reaction considered.

, , FP(OH )j ais CB"*-rr: Prndukt wurde gaschromatographisch ,, FP (OH) yes as CB "* -rr: The product was gas chromatographed

ih ischen dem Ausdruck log -j^^ÖfT ' Das ^b£d^S^ wurde, daß sich das Acryl-ih esche the expression log -j ^^ ÖfT 'The ^ b £ d ^ S ^ became that the acrylic-

lidlid

DasThat

Beziehung zwischen dem Ausdruck log
der die Dispergierbarkeit des Pigments darstellt, und dem pH-Wert des wäßrigen Bades möglich, pKp durch den pH-Wert zu der Zeit zu definieren, bei der das Pigment beginnt, sich auf der alkalischen Seite zu dispergieren. Wird der pH-Wert in diesem Zeitpunkt gemessen, so kann der Wert für pKp berechnet werden.
Relationship between the expression log
which represents the dispersibility of the pigment, and the pH of the aqueous bath possible to define pKp by the pH at the time at which the pigment begins to disperse on the alkaline side. If the pH value is measured at this point in time, the value for pKp can be calculated.

Erfindungsgemäß eignen sich als Pigmente die üblichen anorganischen Pigmente wie Titanoxyd, Eisenoxydrot, Ruß, Kobaltblau, Ultramarinblau, ein grünes Pigment aus basischem Kupferacetat, Manganblau, ein violettes Pigment aus basischem Ferncarbonat und Bariumsulfat, Chromoxyd, Kobalt-Chromgrün, Eisenoxydgelb, Cadmiumgelb und Baryt, sowie übliche organische Pigmente, wie rote und gelbe Azo- und Toluidinfarbpigraente und Phthalocyaninblau. Zusätzlich können alle Pigmente verwendet werden, die in Wasser nur schwer löslich sind. Die Pigmente sollen jedoch so gewählt werden, daß die Beziehung IpKp - pKa| ^ 0,1 erfüllt ist.According to the invention, the usual inorganic pigments such as titanium oxide, Iron oxide red, carbon black, cobalt blue, ultramarine blue, a green pigment from basic copper acetate, manganese blue, a purple pigment made from basic carbonate and barium sulfate, chromium oxide, cobalt-chrome green, Iron oxide yellow, cadmium yellow and barite, as well as common organic pigments such as red and yellow Azo and toluidine pigments and phthalocyanine blue. In addition, all pigments can be used that are only sparingly soluble in water. The pigments should, however, be chosen so that the relationship IpKp - pKa | ^ 0.1 is fulfilled.

Die vorliegenden Überzugsmassen zur elektrischen ■ Abscheidung können, wenn sie als klare oder gefärbte Lacke aufgebracht werden, nicht nur Filme mit ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften ergeben, sondern auch Filme mit weißen und hellen, klaren Farben und ausgezeichnetem Oberflächenglanz. 30 nawu»». — -The present coating compositions for electrical deposition ■ can, if they are clear or colored Varnishes are applied, not just films with excellent physical and chemical properties result, but also films with white and light, clear colors and excellent surface gloss. 30 nawu »». - -

Das überziehen kann so erfolgen, daß die elektrische angegebenen Monomeren erhalten. Abscheidung gewöhnlich bei Spannungen von etwa 40 bis 200 V durchgeführt wird, worauf der gebildete Film mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann etwa 30 Minuten bei etwa 140 bis 2500C ausgeheizt 35The coating can be carried out in such a way that the electrical monomers specified are obtained. Deposition is usually carried out at voltages of about 40 to 200 V, whereupon the film formed is washed with water, dried and then baked for about 30 minutes at about 140 to 250 0 C

965% in N-Butoxymethylacrylamid umgehatte 2500 Teile dieses Produktes würden mlt 1055 Teilen Isopropanol vermischt, worauf KB5Tcüe eines azeotropen Gemisches aus Benzol und Isopropanol abdestilliert wurden.965% in N-butoxymethyl vice had 2,500 parts of this product would mL t 1,055 parts of isopropanol mixed, followed KB5Tcüe an azeotropic mixture of benzene and isopropanol were distilled off.

B Die nachstehend angegebenen Monomeren -vur- £ den bei A verwendeten Kolben eingefüllt, wöbe ein Monomerengemisch aus N-Butoxymethyl-SySmId und Itaconsäure in der gleichen Weise wie bei A erhalten wurde.B The monomers indicated below -vur- J »£ filled the flask used in A, wöbe a monomer mixture of N-butoxymethyl-SySmId and itaconic acid in the same manner as obtained from A.

N-Methylolacrylamid ^32 TeileN-methylolacrylamide ^ 32 parts

n-Butanol 703 Teilen-butanol 703 parts

Benzol. 162.5Teile Benzene. 162.5 parts

iSSnonmonömethyläiher ... 3.S 1 ,,IciSSnonmonomethylether ... 3.S 1 ,, Ic

gaschromatographische Analyse ergab, daß die ,ndlune von N-Methylolacrylamid zu N-But-"crvlamid 97,5% betrug. 2500 Teile dieses wurden mit 1055 Teilen Isopropanol verBenzol wurde mit Isopropanol als azeo- >nes vjcimoch abdestilliert. .Gas chromatographic analysis showed that the , ndlune from N-methylolacrylamide to N-but- "crvlamid 97.5%. 2500 parts of this were verBenzene with isopropanol as azeo- > nes vjcimoch distilled off. .

C iTder gleichen Weise wie be. A wurde ein eemisch aus N-Butoxymethylacrylamid, und Acrylnitril aus den nachstehendC iT the same way as be. A became a A mixture of N-butoxymethylacrylamide, and acrylonitrile from the below

Aci ylamid Aci ylamid

40%ige Formaldehydlösung40% formaldehyde solution

in Butanol in butanol

Acrylnitril Acrylonitrile

Itaconsäure Itaconic acid

Hydrochinonmonomethylather n-Butanol Hydroquinone monomethyl ether n-butanol

444 Teile444 pieces

Die Überzugsmassen sind besonders wertvoll bei chemisch behandelten, kaltgewalzten Stahlplatten, bei denen es bisher sehr schwierig war, Filme mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz und hervorragenden 40 physikalischen Eigenschaften durch elektrische Abscheidung in einer Schicht aufzubringen; mit Hilfe der Überzugsmassen können nun auf den kaltgewalzten Stahlplatten derartige ausgezeichnete Filme auf- lj. m u«-· 6»~—— gebracht werden 45 Monomerengemisch aus N-ButoxymethylacrylamidThe coating compositions are particularly valuable in the case of chemically treated, cold-rolled steel plates, on which it has previously been very difficult to apply films with excellent surface gloss and excellent physical properties by electrical deposition in one layer; With the help of the coating compounds, such excellent films can now be applied to the cold-rolled steel plates . must be brought "- · 6 " ~ —— a mixture of n-butoxymethylacrylamide monomers

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Massen ' " ' '—* " "" A"»^«tPhmd an-The compounds to be used according to the invention '"" - * """ A " »^« tPhmd an-

Die gaschromatographische Analyse des Produkts ergab eine Umwandlung von Acrylamid zu N-Butoxymethylacrylamid von 96,0%. .... .Gas chromatographic analysis of the product indicated a conversion of acrylamide to N-butoxymethylacrylamide of 96.0%. ....

D In der gleichen Weise wie bei A wurde einD In the same way as for A, a

werden nachstehend an Hand von Beispielen erläutert, in denen sich alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht beziehen.are explained below using examples in which all parts and percentages are given refer to the weight.

Herstellung eines Monomerengemisches aus N-Butoxymethylacrylamid und ItaconsäureProduction of a monomer mixture from N-butoxymethylacrylamide and itaconic acid

5° und: rMethylenglutarsäure aus den nachstehend angegebenen Monomeren erhalten.5 ° and: rMethylene glutaric acid from those given below Obtain monomers.

Acrylamid Acrylamide

40%ige Formaldehydlosung
inButanol 538Tei e
40% formaldehyde solution
inButanol 538 Part e

?SSE? SSE

er:::he:::

uenzoi . 8n T .,uenzoi. 8n T. ,

a-Methylenglutarsaure 180 I eilea-Methylenglutaric Acid 180 I hurry

Hydrochinonmonomethylather ... 3,5 leiieHydroquinone monomethyl ether ... 3.5 leiie

A. Die nachstehend angegebenen Monomeren wurden in einen Dreihalskolben mit Rührer, Abscheider 55 "J A. The monomers listed below were placed in a three-necked flask equipped with a stirrer, separator 55 " J

und Thermometer eingefüllt, und das Gemisch wurde Durch gaschromatographische Analyse des Prounter Dehydratisierung 6 Stunden bei 70 bis 970C dukts wurde ein Umwandlungsgrad von Acrylamidand thermometer, and the mixture was. Gas chromatographic analysis of the sample under dehydration for 6 hours at 70 to 97 0 C was a degree of conversion of acrylamide

zu N-Butoxymethylacrylamid von 95,5% festgestellt. Die nachstehend angegebenen Versuchsergebnisse A bis D sind zur Erläuterung der Erfindung ausreichend. Diese Ergebnisse sind in den jeweiligen Vergleichsbeispielen angegeben.to N-butoxymethylacrylamide of 95.5%. The test results given below A to D are sufficient to explain the invention. These results are in the respective Comparative examples given.

dekantiert.decanted.

Acrylamid 444 TeileAcrylamide 444 parts

n-Butanol 760 Teilen-butanol 760 parts

Benzol 700TeileBenzene 700 parts

Itaconsäure 162,5 TeileItaconic acid 162.5 parts

40%ige Formaldehydlösung40% formaldehyde solution

in Butanol 538 Teilein butanol 538 parts

Hydrochinonmonomethylather ... 3,5 TeileHydroquinone monomethyl ether ... 3.5 parts

6565

Beispiel 1example 1

njunMiiiiw... ,. j-jje nacnstehend angegebenen Verbindungen wur-njunMiiiiw ...,. j-jj e after the connections specified were

Der Abscheider wurde zunächst mit Benzol gefüllt, den in einen Vierhalskolben mit Rührer, Thermometer und die Zeit, nach der die Menge des abfließenden und Kühler eingefüllt, und das Gemisch wurde inThe separator was first filled with benzene, the one in a four-necked flask with stirrer, thermometer and the time after which the amount of draining and cooler was poured in, and the mixture was in

1818th

euer Sticksroffatmosphäre 6 Stunden bei 68° C und anschließend 2 Stunden bei 75° C polymerisiert.your nitrogen atmosphere for 6 hours at 68 ° C and then polymerized at 75 ° C. for 2 hours.

Äthylacrylat 271 TeileEthyl Acrylate 271 parts

Styrol 166 TeileStyrene 166 parts

N-Butoxymethylacrylamid 100 TeileN-butoxymethylacrylamide 100 parts

Itaconsäure 12,4 TeileItaconic acid 12.4 parts

2-Mercaptoäthanol 5,8 Teile2-mercaptoethanol 5.8 parts

Azobisisobutyronitril 24 TeileAzobisisobutyronitrile 24 parts

Isopropanol 427 TeileIsopropanol 427 parts

Die erhaltene Mischpolymerisatlösung wurde durch Zjigabe von 6,65 Teilen j3-Dimethylaminoäthanol neutralisiert, wobei eine Harzlösung mit einem Feststoffgehall von 57,2 Gewichtsprozent, einer Säurezahl von 9,8, eiaer Glastemperatur Tg von 15° C. einem pKa von 8,7, einem η-Wert von 0,9, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 8,5-103 und einem α-Wert von 0,45 erhalten wurde. Zu 100 Teilen dieser Harzlösung wurden 75 Teile Titanoxyd mit einem pKp von 9,53 zugegeben, und das Gemisch wurde 24 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Das Gemisch wurde nochmals mit 200 Teilen Harzlösung versetzt und nochmals 24 Stunden gemahlen, wobei eine weiße, pigmentierte Paste erhalten wurde. Dieser Emaillack wurde zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit einer Feststoffkonzentration von 12,8 Gewichtsprozent, einem pH-Wert von 8,42, einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 1,75 · ΙΟ2 μΟΙππ^αη"1 (gemessen bei 25°C und einem Feststoffgehalt von 11%; das gleiche gilt auch für nachher) verwendet. Unter Verwendung des so helgestellten öberzugsbades wurden eine kaltgewalzte Stahlplatte, eine mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte und eine mit Ferriphosphat behandelte Weichstahlplatte bei einer Badtemperatur von 250C 3 Minuten bei 60 V (Elektrodenabstand = 40mm; Verhältnis Kathodenfläche'Anodenfläche = 5/7) elektrisch beschichtet. Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen an der Luft wurden die erhaltenen Filme bei 1800C 30 Minuten ausgeheizt. Die Eigenschaften der so erhaltenen Filme sind in Tabelle I angegeben.The resulting copolymer solution was neutralized by adding 6.65 parts of j3-dimethylaminoethanol, a resin solution having a solids content of 57.2 percent by weight, an acid number of 9.8, a glass transition temperature Tg of 15 ° C., a pKa of 8.7, an η value of 0.9, an average molecular weight of 8.5-10 3 and an α value of 0.45. To 100 parts of this resin solution, 75 parts of titanium oxide having a pKp of 9.53 were added, and the mixture was milled in a ball mill for 24 hours. The mixture was admixed with another 200 parts of resin solution and ground again for 24 hours, a white, pigmented paste being obtained. This enamel paint was used to produce an electrical deposition bath with a solids concentration of 12.8 percent by weight, a pH of 8.42, a specific electrical conductivity of 1.75 · ΙΟ 2 μΟΙππ ^ αη " 1 (measured at 25 ° C and a solids content of 11%; the same applies also used for after) using the thus helge presented öberzugsbades were a cold rolled steel plate, a zinc phosphate-treated steel plate and treated with ferric phosphate soft steel plate at a bath temperature of 25 0 C for 3 minutes at 60 V (electrode spacing. = 40 mm; ratio of cathode area to anode area = 5/7) After washing with water and drying in air, the films obtained were baked for 30 minutes at 180 ° C. The properties of the films obtained are given in Table I.

007007

Tabelle ITable I.

Eigenschaftenproperties SubstratSubstrate mit Ferriwith Ferri mit Zinkwith zinc kaltcold phosphatphosphate phosphatphosphate gewalzterolled behanbehan behanbehan Stahlstole deltedelte deltedelte platteplate Stahlstole Stahlstole platteplate platteplate 89,189.1 86,986.9 Glan^ert (60°)Glan ^ ert (60 °) 90,590.5 2626th 2929 Dicke (μ)Thickness (μ) 2828 2H2H 2 H2 H BleistifthärtePencil hardness 2H2H 100 100100 100 100/100100/100 Kreuzschnitt (Cross cut)Cross cut 100/100100/100 LösungsmittelbeständigResistant to solvents keitspeed 44th 44th XylolXylene 44th 44th 44th IsopropanolIsopropanol 4—54-5 55 55 Acetonacetone 55 55 55 AlkalibeständigkeitAlkali resistance 55 55 55 SäurebeständigkeitAcid resistance 55

Der Glanzwert wurde nach 60°-Spiegelfläche-Reflexions-Methode gemessen.The gloss value was determined using the 60 ° mirror surface reflection method measured.

Der Kreuzschnittswert wurde so bestimmt, daß Quadrate von 1 mm mit einer Nadel auf der Filmoberfläche eingeritzt wurden, die mit einem Klebband abgezogen wurden; die Anzahl der zurückbleibenden Quadrate ist in Prozenten angegeben.The cross-cut value was determined to leave 1 mm squares with a needle on the film surface were scratched, which were peeled off with an adhesive tape; the number of those left behind Squares are given in percentages.

Die Lösungsmittelbeständigkeit wurde so bestimmt, daß die Filmoberfläche der überzogenen Platte 20mal mit einer mit einem organischen Lösungsmittel getränkten Gaze gerieben und das Ausmaß der Beschädigung der Filmoberflpche nach dem 5-Noten-System ausgewertet wurde. Der beste Wert wurde mit der Note 5 und der schlechteste Wert mit der Note 1 bezeichnet.The solvent resistance was determined so that the film surface of the coated plate was 20 times rubbed with a cheesecloth soaked in an organic solvent and the extent of damage the film surface according to the 5-note system was evaluated. The best value was given a grade of 5 and the worst value a grade of 1 designated.

Die Alkalibeständigkeit wurde so bestimmt, daß ein Fleck einer 5%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung 24 Stunden auf die Filmoberfläche der überzogenen Platte gebracht und das Ausmaß der Beschädigung des Films na^h einem 5-Noten-System ausgewertet wurde.The alkali resistance was determined so that a spot of a 5% aqueous sodium hydroxide solution Put on the film surface of the coated plate for 24 hours and determine the extent of damage of the film evaluated according to a 5-note system became.

Die Säurebeständigkeit wurde so bestimmt, daß ein Flecken einer 5%igen wäßrigen Salzsäurelösung auf die Filmoberfiäche der überzogenen Platte gebracht und das Ausmaß der Beschädigung nach einem 5-Noten-System ausgewertet wurde.The acid resistance was determined to be a spot of a 5% hydrochloric acid aqueous solution on the film surface of the coated The plate was brought in and the extent of the damage was evaluated using a five-grade system became.

Das Substrat war eine kaltgewalzte Stahlplatte mit den Abmessungen 70 χ 150 χ 0,8 mm, die entweder als solche oder nach Behandlung mit einem Rostschutzmittel verwendet wurde.The substrate was a cold rolled steel plate with dimensions 70 150 χ 0.8 mm which was either used as such or after treatment with a rust preventive agent.

Die Ergebnisse von Tabelle I zeigen, daß die mit Hilfe der vorliegenden überzugsmasse gebildeten Filme nicht nur einen ausgezeichneten Glanz, sondern auch andere ausgezeichnete Eigenschaften haben und daß die Überzugsmassen gemäß der Erfindung für einen Einschichtenüberzug geeignet sind.The results of Table I show that those formed using the present coating composition Films not only have excellent gloss but also have other excellent properties and that the coating compositions according to the invention are suitable for a single-layer coating.

Beispiel 2Example 2

Die nachstehend angegebenen Verbindungen wurden in das gleiche Gefäß wie im Beispiel 1 gebracht, und das Gemisch wurde 12 Stunden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 polymerisiert, wobei eine Harzlösung erhalten wurde.The compounds listed below were placed in the same vessel as in Example 1, and the mixture was polymerized for 12 hours in the same manner as in Example 1, whereby a Resin solution was obtained.

2-Äthylhexylacrylat 806 Teile2-ethylhexyl acrylate 806 parts

Styrol 520 TeileStyrene 520 parts

N-Butoxymethylacrylamid-Itaconsäuregemisch (B) 965 TeileN-butoxymethylacrylamide-itaconic acid mixture (B) 965 parts

Itaconsäure 16,5 TeileItaconic acid 16.5 parts

Azobisisobutyronitril 59,0 TeileAzobisisobutyronitrile 59.0 parts

2-Mercaptoäthanol 22,5 Teile2-mercaptoethanol 22.5 parts

Isopropanol 763 TeileIsopropanol 763 parts

Der so erhaltenen Harzlösung wurden 44,4 Teile /i-Dimethylaminoäthanol zugesetzt, wobei ein Harz mit folgenden F'genschaften erhalten wurde: Tg = -9° CpKa = 9,20,(i = 1,17, durchschnittliches Molekulargewicht 9,6 · 103, a =0,4. 100 Teile dieser Harzlösung wurden mit 75 Teilen Titandioxyd (pKp = 9,06) versetzt, und das Gemisch wurde 24 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Dem Gemisch wurden dann noch 200 Teile der Harzlösung zugesetzt, und das Ganze wurde gemahlen, wobei eine weiße, pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Emailpaste wurde zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit einer Feslstoffkonzentration von 13%,44.4 parts of i-dimethylaminoethanol were added to the resin solution obtained in this way, a resin having the following properties being obtained: Tg = -9 ° CpKa = 9.20, (i = 1.17, average molecular weight 9.6. 10 3 , a = 0.4, 100 parts of this resin solution were admixed with 75 parts of titanium dioxide (pKp = 9.06) and the mixture was ground in a ball mill for 24 hours the whole was ground to give a white, pigmented paste. This enamel paste was used to make an electrodeposition bath with a solids concentration of 13%,

einem pH-Wert von 9,02 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 2^4· ΙΟ2 μΟητη^αη"1 Eigenschaften (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Unter Verwendung des so hergestellten Überzugsbades wurden eine kaltgewalzte Stahlplatte, eine mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte und eine mit Ferriphosphat behandelte Stahlplatte einzeln in einem elektrischen Abscheidungsbad bei einer Bcdtemperatur von 25° C 3 Minuten bei 80 V unter den gleichen ,a pH of 9.02 and a specific electrical conductivity of 2 ^ 4 · ΙΟ 2 μΟητη ^ αη " 1 properties (at a solids content of 11%) were used. Using the coating bath thus prepared, a cold-rolled steel plate, one with zinc phosphate treated steel plate and a ferric phosphate treated steel plate individually in an electrodeposition bath at a Bcd temperature of 25 ° C for 3 minutes at 80 V under the same,

Elektrodenbedingungen wie im Beispiel 2 behandelt. io öiegeveisucn Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen an der Luft wurden die erhaltenen Filme 30 Minuten bei 1800C ausgeheizt. Die Eigenschaften der so hergestellten Filme sind in Tabelle II angegeben.Electrode conditions treated as in Example 2. io öiegeveisucn After washing with water and drying in air, the films obtained were baked out at 180 ° C. for 30 minutes. The properties of the films so produced are given in Table II.

SubstratSubstrate

kaltgewalzte Stahlplattecold rolled steel plate

mit Ferri- mit Zinkphosphat phosphat behan- behandelte delte Stahl- Suhlplatte plattewith ferric phosphate with zinc phosphate treated delte Steel suhl plate plate

SalznebelversuchSalt spray test

2 mm — —2 mm - -

12,5 mm 12,5 mm 3,5 mm12.5mm 12.5mm 3.5mm

Tabelle IITable II

SubstratSubstrate

kaltgewalzte Stahlplattecold rolled steel plate

mit Ferriphosphat behandelte Stahlplattesteel plate treated with ferric phosphate

mit Zinkphosphat behandelte Stahlplattezinc phosphate treated steel plate

Glanzwert 86,3 86,5Gloss value 86.3 86.5

Dicke (μ) 38,0 41,0Thickness (µ) 38.0 41.0

Bleistifthärte F-H F-HPencil hardness F-H F-H

Kreuzschnitt 100/100 100 100 Lösungsmittelbeständigkeit Cross cut 100/100 100 100 solvent resistance

Xylol 5 5—4Xylene 5 5-4

Isopropanol 5 5Isopropanol 5 5

Aceton 5 5Acetone 5 5

Alkalibeständigkeit 5 5Alkali resistance 5 5

Säurebeständigkeit 5—4 5—4Acid resistance 5–4 5–4

Erichsenwert (mm) 9,0 8,1 Schlagfestigkeit (cm) > 50 > 50Erichsen value (mm) 9.0 8.1 Impact strength (cm)> 50> 50

84,3 34,6 F-H 10010084.3 34.6 F-H 100 100

5-45-4

5-45-4

7.77.7

>50> 50

20 In Tabelle Il sind die anderen Eigenschaften außer de Schlagfestigkeit, dem Biegeversuch und dem SaIz- 20 In table II the other properties besides the impact strength, the bending test and the salt

,« nebelversuch die gleichen wie in Tabelle I., «Fog test the same as in Table I.

Die Schlagfestigkeit wurde so bestimmt, daß ein Eisenhammer mit einem Durchmesser von etwa 13 mm u^d einem Gewicht von 500 g senkrech aus emeTgewissen Höhe auf die F.lmoberflache fallen Ssen wurde; die Schlagfestigkeit des Films .st als die Fallhöhe des Hammers ausgedruckt, bei der die Filmoberfläche beschädigt wird.The impact strength was determined so that a Iron hammer with a diameter of about 13 mm and a weight of 500 g vertically a certain height fall on the surface of the film Ssen was; the impact strength of the film .st expressed as the height of fall of the hammer at which the Film surface is damaged.

Der Biegeversuch wurde so durchgeführt, daß ein Stahlstab mit einem Durchmesser von χ mm auf der Rückseite des überzogenen Stahlbleches angebracht und die Stahlplatte um einen Winkel von 360 gebogen wurde. Das Ergebnis des Biegeversuch« wurde durch den Durchmesser des Stahlstabes, bei dem eine BeschädigungderFilmoberflächeeintntt ausgedruckt. Der Salznebelversuch wurde so ausgeführt, daß der Film linear eingeschnitten und 48 Stunden mit einer 5%igen wäßrigen Natriumchlondlosung von 40 C besprüht wurde, worauf der eingeschnittene Teil mit Hilfe eines Klebbandes abgezogen wurde. Das Ergeb-The bending test was carried out in such a way that a steel rod with a diameter of χ mm was attached to the back of the coated steel sheet and the steel plate was bent through an angle of 360 °. The result of the bending test was expressed by the diameter of the steel rod at which damage to the film surface was intnt. The salt spray test was carried out in such a way that the film was incised linearly and sprayed for 48 hours with a 5% strength aqueous sodium chloride solution at 40 ° C., after which the incised part was peeled off with the aid of an adhesive tape. The result

nis des Salznebel- oder Salzsprühversuches wurde als die Breite des abgezogenen Films zum Zeitpunkt des Abziehens dargestellt. .nis of the salt mist or salt spray test was taken as the width of the peeled film at the time of Peeled off. .

Die zeitbedingten Veränderungen der in der vorstehenden Weise erhaltenen Überzugsbäder wurdenThe changes over time in the above Coating baths obtained in this manner

auf Grund der Glanzwerte der gebildeten Filme beobachtet Die Ergebnisse sind in Tabelle 111 angegeben.observed on the basis of the gloss values of the films formed The results are given in Table III.

3 °

Tabelle IIITable III

SubstratSubstrate

Tage 0Days 0

84,184.1

81,881.8

. . 73,5. . 73.5

Spezifische Leitfähigkeit (μ Ohm"lcm~1) 2,24Specific conductivity (μ ohms " l cm ~ 1 ) 2.24

Kaltgewalzte Stahlplatte
Mit Ferriphosphat behandelte Stahlplatte
Mit Zinkphosphat behandelte Platte
Cold rolled steel plate
Steel plate treated with ferric phosphate
Plate treated with zinc phosphate

102 10 2

des Badesof the bathroom

pH-Wert des BadespH of the bath

9,029.02

1313th

76,5 70,376.5 70.3

69,1 5,39 ·69.1 5.39 ·

8,77 17 8.77 17

59,4
68,4
59.4
68.4

70,5
5,63 · 102
70.5
5.63 · 10 2

8,768.76

17 (I.A.)17 (I.A.)

81,6
75,9
81.6
75.9

69,1
4,83-
69.1
4.83-

8,908.90

102 10 2

2525th

81,3
79,5
81.3
79.5

76,3
5,90 · 102
76.3
5.90 · 10 2

8,708.70

Wie aus Tabelle III hervorgeht, haben die erfindungsgemäß zu verwendenden Überzugsmassen eine ausgezeichnete Badstabilität, und die mit Hilfe der vorliegenden überzugsmasse hergestellten Bäder ergeben auch nach längerem Stehen Filme mit ausgezeichneten Eigenschaften. In Tabelle III bedeutet (I.A.), daß am 17. Tag eine Reinigung mit »einem ionenaustauscher vorgenommen wurde. Läßt man das elektrische Abscheidungsbad längere Zeit stehen, so findet eine Auswaschung der wasserlöslichen Polymeren statt, wodurch der pH-Wert des Bades erniedrigt und die spezifische elektrische Leitfähigkeit erhöht werden, wodurch der gebildete Film schlechte Eigenschaften hat. Werden in dieitem Fall die in das Bad gegangenen wasserlöslichen Polymeren mit Hilfe eines Ionenaustauscherharzes entfernt, so kann dasAs can be seen from Table III, the coating compositions to be used according to the invention have a excellent bath stability, and the baths produced with the aid of the present coating composition films with excellent properties even after prolonged standing. In Table III means (I.A.) that cleaning with an ion exchanger was carried out on the 17th day. One lets If the electrodeposition bath is left for a long time, the water-soluble polymers are washed out instead, which lowers the pH of the bath and increases the specific electrical conductivity whereby the formed film has poor properties. In the case it will be in the bathroom removed water-soluble polymers with the help of an ion exchange resin, so that can

<5<5

Tabelle IVTable IV Eigenschaftenproperties

SubstratSubstrate

kaltgewalzte Stahlplattecold rolled steel plate

mit Fern- mit Zinkphosphat phosphat behan- behandelte delte Stahl- Stahlplatte platteDelte treated with remote zinc phosphate phosphate Steel-steel plate plate

Glanzwert
Dicke (μ)
Bleistifthärte
Kreuzschnitt
Lösungsmittelbeständigkeit
Gloss value
Thickness (μ)
Pencil hardness
Cross cut
Solvent resistance

XylolXylene

IsopropanolIsopropanol

Acetonacetone

Alkalibeständigkeit
Säurebeständigkeit
Alkali resistance
Acid resistance

85,2 83,2 8i2 28 28 2685.2 83.2 8i2 28 28 26

FFH 100/100 100/100 100/100FFH 100/100 100/100 100/100

5 °

4—54-5

4—54-5

4—5 4-5 4-54-5 4-5 4-5

5 45 4

4—54-5

4—54-5

4—54-5

Beispiel 4Example 4

Ein Gemisch ans den nachstehend angegebenen Verbindungen wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 polymerisiert und mit 17,8 Teilen /f-Dimethyiaminoäthaao! neutralisiert, wobei eine Harzlösung mit einem Feststoffeehalt von 57,5%,A mixture of the compounds given below was prepared under the same conditions polymerized as in Example 2 and with 17.8 parts / f-Dimethyiaminoäthaao! neutralized, being a Resin solution with a solids content of 57.5%,

Bad wieder zu einem Bad mit einer hohen Stabilität, das Filme mit ausgezeichneten Eigenschaften liefert, regeneriert werden, wie aus Tabelle III hervorgeht.Bath again to a bath with a high stability, which provides films with excellent properties, can be regenerated as shown in Table III.

B e i s ]p i e 1 3B e i s] p i e 1 3

Ein Gemisch aus den nachstehend angegebenen Verbindungen wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 polymerisiert und mit 17,8 Teilen /J-Dimethylaminoäthanol neutralisiert, wobei eine Harzlösung mit einem Feststoffgehalt von 57,2%, ro einer Säurezahl von 19,6 und einer Viskosität U nach Gardner erhalten wurde.A mixture of the compounds given below was polymerized under the same conditions as in Example 2 and neutralized with 17.8 parts / I-dimethylaminoethanol, a resin solution having a solids content of 57.2%, an acid number of 19.6 and an ro Gardner viscosity U was obtained.

2-Athylhexylacrylat 276 Teile2-ethylhexyl acrylate 276 parts

Styrol 207TeileStyrene 207 parts

2-Hydroxyäthylmethacrylat 31,3 Teile2-hydroxyethyl methacrylate 31.3 parts

N-Butoxymethylacryllamid-N-butoxymethylacryllamide-

Itaconsäuregemisch (B) 389 TeileItaconic acid mixture (B) 389 parts

Itaconsäure 6,5 TeileItaconic acid 6.5 parts

Isopropanol 312 TeileIsopropanol 312 parts

Azobisisobutyronitril 22,4 TeileAzobisisobutyronitrile 22.4 parts

2-Mercaptoäthanol 6 Teile2-mercaptoethanol 6 parts

Das so erhaltene Harz hatte folgende Kennwerte: Tg = -1,5°C, pKa = 8,73, η = 1,15, durchschnittliches Molekulargewicht 9,2 · 103 und α = 0,4. Die Harzlösung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 behandelt, wobei eine weiße, pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines Uberzugsbades mit einer Feststoffkonzentration von 13%, einem pH-Wert von 8,6 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 3,57 · lO^OhnT'cm"1 (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Anschließend wurde die elektrische Abscheidung und das Ausheizen unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 3 durchgeführt. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle IV angegeben.The resin obtained in this way had the following characteristics: Tg = -1.5 ° C., pKa = 8.73, η = 1.15, average molecular weight 9.2 · 10 3 and α = 0.4. The resin solution was treated in the same manner as in Example 3 to obtain a white pigmented paste. This paste was used to produce a coating bath with a solids concentration of 13%, a pH value of 8.6 and a specific electrical conductivity of 3.57 · 10 ^ ohm / cm " 1 (with a solids content of 11%) electrodeposition and baking were carried out under the same conditions as in Example 3. The properties of the films obtained are shown in Table IV.

einer Viskosität Q nach G a r d η e r und einer Säurezahl von 19,9 erhalten wurde.a viscosity Q according to G ard η er and an acid number of 19.9 was obtained.

2-Äthylhexylacrylat 2-ethylhexyl acrylate

Äthylacrylat Ethyl acrylate

Styrol Styrene

N-Butoxymethylacrylamid (aus dem nach (D) erhaltenen Gemisch abdestilliert und isoliert)N-Butoxymethylacrylamid (from the mixture obtained according to (D) distilled off and isolated)

Itaconsäure Itaconic acid

Azobisisobutyronitril Azobisisobutyronitrile

2-Mercaptoäthanol 2-mercaptoethanol

Isopropanol Isopropanol

234 Teile 100 Teile 156 Teile234 parts 100 parts 156 parts

157 Teile 32,5 Teile 22,5 Teile 9 Teile157 parts 32.5 parts 22.5 parts 9 parts

539 Teile539 pieces

Das erhaltene Harz hatte folgende Kennwerte: Tg = -23,5°C, pKa = 8,79, η = 1,11, durchschnittliches Molekulargewicht 9,0 · 103 und α = 0,4. Die Harzlösung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei eine weiße, pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit einer Feststoffkonzentration von 13%, einem pH-Wert von 8,70 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 2,53 · ΙΟ2 μ Ohm~'cm~1 (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Anschließend erfolgte die elektrische Abscheidung und Ausheizung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2.The resin obtained had the following characteristics: Tg = -23.5 ° C., pKa = 8.79, η = 1.11, average molecular weight 9.0 · 10 3 and α = 0.4. The resin solution was treated in the same manner as in Example 2 to obtain a white pigmented paste. This paste was used to produce an electrodeposition bath with a solids concentration of 13%, a pH of 8.70 and a specific electrical conductivity of 2.53 · ΙΟ 2 μ ohm ~ 'cm ~ 1 (at a solids content of 11%) used. The electrical deposition and heating then took place under the same conditions as in Example 2.

Daneben wurde eine wäßrige Lösung mit 0,01 Mol/ Liter L-Histidin hergestellt und auf den gleichen pH-Wert wie das elektrische Abscheidungsbad eingestellt. 50 g dieser wäßrigen Lösung wurden zu 500 g des obengenannten Uberzugsbades gegeben, um ein anderes Abscheidungsbad herzustellen. Die beiden so hergestellten Bäder wurden einzeln unter kontinuierlichem Rühren im offenen Zustand bei 25° C überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle V an Hand der Veränderungen des Glanzwertes und der Dicke der erhaltenen Filme angegeben.In addition, an aqueous solution containing 0.01 mol / liter of L-histidine was prepared and adjusted to the same pH as set the electrodeposition bath. 50 g of this aqueous solution were added to 500 g of des given above coating bath to prepare another deposition bath. The two so made Baths were checked individually with continuous stirring in the open state at 25 ° C. The results are shown in Table V on the basis of the changes in the gloss value and the thickness of the obtained Movies indicated.

40 Tabelle V Versuchsdauer 40 Table V Duration of the experiment

Ohne ZusatzWithout addition

Zusatz zu BeginnAddition to Beginning

Zusatz nach 20 TagenAddition after 20 days

(Tage) Glanz Dicke Glanz Dicke Glanz Dicke(Days) Shine Thick Shine Thick Shine Thick

0
20
0
20th

863
20,0
863
20.0

43
100
43
100

85,6
81.1
85.6
81.1

38 3438 34

86,3 82,586.3 82.5

43 3743 37

(Als Versuchsplatte wurde eine mit Zinkphosphat behandelte Platte verwendet.)(A plate treated with zinc phosphate was used as the test plate.)

Aus der Tabelle ergibt sich, daß das Bad ohne dec Zusatz von L-Histidinlösung eine sehr viel kleinere Stabilität als das Bad mit dem Zusatz hat. Weiterhin verbessert sich die bereits abgefallene Stabilität des Bades durch Zusatz von L-Histidinlösung wieder bis auf ungefähr den ursprünglichen Wert.The table shows that the bath without dec The addition of L-histidine solution has a much lower stability than the bath with the addition. Farther the stability of the bath, which has already fallen, is improved again by adding L-histidine solution to approximately the original value.

Beispiel 5Example 5

In diesem Beispiel wurde ein langkettiges Acrylat zusammen mit einem kurzkettigen Acrylat verwendet um das Verlaufen des gebildeten Films in der Wärmt *5 zu verbessern.In this example a long chain acrylate was used Used together with a short-chain acrylate to prevent the formed film from flowing in the heat * 5 to improve.

Ein Gemisch mit den nachstellend angegebenei Verbindungen wurde unter den gleichen Bedingungei wie im Beispiel 2 polymerisiert und mit 44,4 TeilejA mixture with the following specifiedei Compounds were polymerized under the same conditions as in Example 2 and added with 44.4 parts

18051805

(β-Dimethylaminoäthanol neutralisiert, wobei eine Harzlösung mit einem FeststofFgehalt von 57,7%, einer Viskosität U nach G a r d η e r und einer Säurezahl von 19,3 erhalten wurde.(β-Dimethylaminoethanol neutralized, whereby a resin solution with a solids content of 57.7%, a viscosity U according to G ard η er and an acid number of 19.3 was obtained.

Äthylacrylat 447 TeileEthyl acrylate 447 parts

Laurylmethacrylai 359 TeileLauryl methacrylate 359 parts

Styrol 520 TeileStyrene 520 parts

N-Butoxymethylacrylamid-N-butoxymethylacrylamide

Itaconsäuregemisch (B) 965 TeileItaconic acid mixture (B) 965 parts

Itaconsäure 16,5 TeileItaconic acid 16.5 parts

Azobisisobutyronitril 59,0 TeileAzobisisobutyronitrile 59.0 parts

2-Mercaptoäthanol 22,5 Teile2-mercaptoethanol 22.5 parts

Isopropanol 763 TeileIsopropanol 763 parts

Das so erhaltene Harz hat folgende Kennwerte: Tg = 200C, pKa = 9,15, η = 1,18, durchschnittliches Molekulargewicht 12,0 · 103 und α = 0,4. Das Harz wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei eine weiße pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit einem Feststoffgehalt von 13% und einem pH-Wert von 8,90 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 2,35 · ΙΟ2 μ OhHi-1Cm"1 (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Anschließend wurden die elektrische Abscheidung und die Ausheizung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 durchgeführt. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle VI angegeben.The resin obtained in this way has the following characteristics: Tg = 20 ° C., pKa = 9.15, η = 1.18, average molecular weight 12.0 · 10 3 and α = 0.4. The resin was treated in the same manner as in Example 2 to obtain a white pigmented paste. This paste was used to produce an electrodeposition bath with a solids content of 13% and a pH of 8.90 and a specific electrical conductivity of 2.35 · ΙΟ 2 μ OhHi -1 Cm " 1 (at a solids content of 11%) Then, electrodeposition and baking were carried out under the same conditions as in Example 2. The properties of the films obtained are shown in Table VI.

007 /If 007 / If

nach Gardner und einer Säurezahl von 10,5 er halten wurde.according to Gardner and an acid number of 10.5 er was holding.

2-Athylhexylacrylat 340 Teile2-ethylhexyl acrylate 340 parts

Styrol 234 TeileStyrene 234 parts

N-Butoxymethylacrylamid-N-butoxymethylacrylamide

Itaconsäure-Acrylnitril-Itaconic acid acrylonitrile

Gemisch(C) 200TeileMixture (C) 200 parts

Itaconsäure 3t25 TeileItaconic acid 3 t 25 parts

Azobisisobutyronitril 22,5 TeileAzobisisobutyronitrile 22.5 parts

2-Mercaptoäthanol 6 Teile2-mercaptoethanol 6 parts

Isopropanol 332,3 TeileIsopropanol 332.3 parts

Das erhaltene Harz hatte folgende Kennwerte 7g = -1,50C, pKa = 8,7, η = 1,19, durchschnitt liches Molekulargewicht 11 · 103 und α = 0,4. Di< Harzlösung wurde in de·· gleichen Weise wie im Bei spiel 2 behandelt, wobei eine weiße, pigmentiert« Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Her stellung eines elektrischen Abscheidungsbades mil einem Feststoffgehalt von 13%, einem pH-Wen von 8,5 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 3,13 · ΙΟ2 μ Ohm-'cm"1 (bei einem Feststoflgehalt von 11%) verwendet. Dann wurden die elektrische Abscheidung und das Ausheizen unte! den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 durchgeführt. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle VII angegeben.The resin obtained had the following characteristics 7g = -1.5 0 C, pKa = 8.7, η = 1.19, average molecular weight royal 11 x 10 3, and α = 0.4. The resin solution was treated in the same way as in Example 2, a white, pigmented paste being obtained. This paste was used to produce an electrodeposition bath with a solids content of 13%, a pH value of 8.5 and a specific electrical conductivity of 3.13 · ΙΟ 2 μ ohm-cm " 1 (at a solids content of 11% Then, electrodeposition and baking were carried out under the same conditions as in Example 2. The properties of the films obtained are shown in Table VII.

Tabelle VIITable VII

Tabelle VITable VI SubstratSubstrate mit Ferri-with ferr —-——-— 3535 Eigenschaftenproperties Beiat SubstratSubstrate mit Ferri-with ferr mit Zinkwith zinc phosphatphosphate kaltcold phosphalphosphal phosphatphosphate Eigenschaftenproperties kaltcold behanbehan gewalzterolled behanbehan behanbehan gewalzterolled deltedelte mit Zinkwith zinc Stahlstole deltedelte deltedelte Stahlstole Stahlstole phosphatphosphate platteplate Stahlstole Stahlstole platteplate platteplate behanbehan platteplate platteplate deltedelte 4040 85,585.5 Stahlstole — ... - ... 3939 platteplate 8282 8080 85,385.3 F-HF-H GlanzwertGloss value 8383 3030th 3232 3737 100/100100/100 84.184.1 4545 Dicke (μ)Thickness (μ) 2828 FF. FF. GlanzwertGloss value F-HF-H 3535 BleistifthärtePencil hardness FF. 100/100100/100 100 100100 100 Dicke (μ)Thickness (μ) 100/100100/100 F-HF-H KreuzschnittCross cut 100/100100/100 BleistifthärtePencil hardness 55 100/100100/100 LösungsmittelbeständigResistant to solvents KreuzschnittCross cut 55 keitspeed 55 55 LösungsmittelbeständigResistant to solvents 55 55 5 » XylolXylene 55 55 55 keitspeed 55 55 55 IsopropanolIsopropanol 55 55 55 XylolXylene 55 55 55 Acetonacetone 55 55 55 IsopropanolIsopropanol 55 55 AlkalibeständigkeitAlkali resistance 55 55 55 Acetonacetone 55 55 SäurebeständigkeitAcid resistance 55 AlkalibeständigkeitAlkali resistance 55 SäurebeständigkeitAcid resistance spiel 7game 7

Beispiel 6Example 6

Dieses Beispiel zeigt, daß auch bei Verwendung eines Monomerengemisches, das mit Hilfe von Acrylnitril als azeotropes Entwässerungsmittel synthetisiert wurde. Filme mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden können.This example shows that even when using a mixture of monomers, which with the help of acrylonitrile as azeotropic dehydrating agent was synthesized. Films with excellent properties can be obtained.

Ein Gemisch der nachstehend angegebenen Verbindungen wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 polymerisiert and mit 8,9 Teüea /J-Diäthylaminoäthanol neutralisiert, wobei eine Harzlösung mit einen» Feststoffgehalt von 59,6%, einer Viskosität Y Dieses Beispiel zeigt, daß auch bei Verwendung eines Monomerengemiscbes aas einem Acrylamid des ,:™ oxymethylacrylamids ein gutes Harz zur elektrischen Abscheidung erhalten werden kann,
to sni 1 A gleiche °«β8 wie nach Beispiel 1 wurden •»kl Azobisis°t«ityronitriU 10 Teile 2-MercaptolrSii"! an 0^BCh der nachstehend angegebeverbindungen eingefüllt.
A mixture of the compounds given below was polymerized in the same way as in Example 2 and neutralized with 8.9 parts of diethylaminoethanol, a resin solution having a solids content of 59.6% and a viscosity of Y. This example shows that too when using a Monomerengemiscbes aas an acrylamide, of: ™ ox ymethylacrylamids a good resin can be obtained for electrical deposition,
To sni 1 A same ° «β8 as according to Example 1, •» kl Azobisis ° t «ityronitriU 10 parts of 2-MercaptolrSii"! at 0 ^ BCh of the compounds indicated below were filled.

Jthylacrylat 693TeileEthyl acrylate 693 parts

S^01 426 TeileS ^ 01 426 parts

N-Butoxyrnethylaerylamid-N-Butoxyrnethylaerylamid-

Itaconsäuregemtsch (A) 486 TeileItaconic acid mixture (A) 486 parts

isopropanol isopropanol

27 2827 28

Das erhaltene Gemisch wurde 2 Stunden erwärmt. Äthylacrylat 50 TeileThe resulting mixture was heated for 2 hours. Ethyl acrylate 50 parts

Hierbei wurden 5 Teile 2-Mercaptoäthanol und 3 Teile Methylmethacrylat 50 TeileHere, 5 parts of 2-mercaptoethanol and 3 parts of methyl methacrylate were 50 parts

Azobisisobutyronitril zugesetzt, und das Gemisch Styrol 395 TeileAzobisisobutyronitrile was added, and the mixture was styrene 395 parts

wurde auf 68° C gehalten. Nach 2 Stunden wurden N-Butoxymethylacrylamid 78,5 Teilewas kept at 68 ° C. After 2 hours, N-butoxymethylacrylamide became 78.5 parts

3 Teile Azobisisobutyronitril zugesetzt, und das Er- 5 Itaconsäure 26 Teile3 parts of azobisisobutyronitrile were added, and the er-itaconic acid was 26 parts

wärmen wurde noch 2 Stunden fortgesetzt. 6 Stunden Azobisisobutyronitril 22,4 Teilewarming was continued for another 2 hours. 6 hours azobisisobutyronitrile 22.4 parts

nach Beginn wurde die Temperatur auf 75° C erhöht, 2-Mercaptoäthanol 6 Teileafter the beginning the temperature was increased to 75 ° C., 2-mercaptoethanol 6 parts

und die Polymerisation wurde noch 2 Stunden weiter- Isopropanol 372 Teileand the polymerization continued for 2 hours more- isopropanol 372 parts

geführt. Die erhaltene Lösung wurde durch Zusatzguided. The resulting solution was made by addition

von 17,8 Teilen /tf-Dimethylaminoäthanol neutrali- io Dieses Harz hatte folgende Kennwerte: Tg = 840C. siert, wobei eine Harzlösung mit einem Feststoffgehalt pKa = 8,60, η = 0,95, durchschnittliches Molekularvon 54,3%, einer Viskosität R nach Gardner und gewicht 14 · 103 und α = 0,4. Die Harzlösung wurd« einer Säurezahl von 9,8 erhalten wurde. Das Harz in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, hatte folgende Kennwerte: Tg = 17,50C, pKa = 9,0, wobei eine weiße, pigmentierte Paste erhalten wurde η = 0,88, durchschnittliches Molekulargewicht 15 Diese Paste wurde zur Herstellung eines elektrischer 9,8 · 103 und a — 0,4. Die Harzlösung wurde in der Abscheidungsbades mit einem Feststoffgehalt vor gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei 13%, einem pH-Wert von 8,8 und einer spezifischer eine weiße pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese elektrischen Leitfähigkeit von 4,9 · ΙΟ2 μ Ohm "'cm'1 Paste wurde zur Herstellung eines elektrischen Ab- (bei einem Feslstoffgehalt von 11 %) verwendet. Anscheidungsbades mit einem Feststoffgehall von 13%, 20 schließend wurden die elektrische Abscheidung und einem pH-Wert von 8,55 und einer spezifischen elek- das Ausheizen unter den gleichen Bedingungen wie trischen Leitfähigkeit von 2,50 · ΙΟ1 μ Ohm"'cm"1 im Beispiel 2 durchgeführt. Die Eigenschaften der er-(bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. An- haltenen Filme sind in Tabelle 9 angegeben, doch die schließend wurden die elektrische Abscheidung und Fiime waren nicht glatt und hatten einen geringer uas Ausheizen unter den gleichen Bedingungen wie 25 Umgriff,
im Beispiel 2 durchgeführt. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle VIII angegeben. _ , „ ,..,
of 17.8 parts / tf-dimethylaminoethanol neutralized io This resin had the following properties: Tg = 0 C. Siert 84, wherein a resin solution having a solids content pKa = 8.60, η = 0.95, average Molekularvon 54.3% , a viscosity R according to Gardner and weight 14 · 10 3 and α = 0.4. The resin solution had an acid number of 9.8. The resin treated in the same way as in Example 2 had the following characteristics: Tg = 17.5 ° C., pKa = 9.0, a white, pigmented paste being obtained, η = 0.88, average molecular weight 15. This paste was obtained for making an electrical 9.8 · 10 3 and a - 0.4. The resin solution was treated in the deposition bath having a solid content in the same manner as in Example 2 to give 13%, pH 8.8, and more specifically, a white pigmented paste. This electrical conductivity of 4.9 · ΙΟ 2 μ ohms "'cm" 1 paste was used to produce an electrical deposit (with a solids content of 11%) a pH of 8.55 and a specific electrical heating carried out under the same conditions as the tric conductivity of 2.50 · ΙΟ 1 μ ohm "'cm" 1 in Example 2. The properties of the he (with a solids content of 11%). Persistent films are given in Table 9, but the final electrodeposition and films were not smooth and had less annealing under the same conditions as 25 throws,
carried out in example 2. The properties of the films obtained are given in Table VIII. _, ", ..,

Tabelle IXTable IX

Tabelle VIIITable VIII SubstratSubstrate Lösungsmittelbcständig-
keil
Solvent independent
wedge
4
5
5
4th
5
5
mit Ferri-with ferr mit Zinkwith zinc 3030th Eigenschaftenproperties SubstratSubstrate Beiat 44th mit Ferri-with ferr mit Zinkwith zinc
kaltcold Xylol
Isopropanol
Aceton
Xylene
Isopropanol
acetone
55 phosphatphosphate phosphatphosphate kaltcold 44th phosphatphosphate
behanbehan
phosphatphosphate
behanbehan
gewalzterolled AlkalibesiändigkeitAlkali resistance 5 45 4 behanbehan
deltedelte
behanbehan
deltedelte
gewalzterolled
Stahlstole
4
1
1
4th
1
1
deltedelte deltedelte
Eigenschaftenproperties Stahlstole
platteplate
SäurebeständigkeitAcid resistance Beispiel 8Example 8 Stahlstole Stahlstole platteplate Stahlstole Stahlstole
platteplate platteplate ispiel 9game 9 platteplate platteplate 3535 Ein Gemisch der nachstehendA mixture of the below 85.6
26
H
85.6
26th
H
83,5
26
H
83.5
26th
H
2828 2929
84.5
22
H
84.5
22nd
H
100 100100 100 100 100100 100 GlanzwertGloss value 3030th 75
6H
75
6H
56
6H
56
6H
100 100100 100 Dicke (μ) 70
Bleistifthärte 6 H
Lösungsmittclbcständig-
keit
Thickness (μ) 70
Pencil hardness 6 H
Solvent-compatible
speed
44th 44th
4
4
5
4th
4th
5
4
5
5
4th
5
5
4U4U Xylol
Isopropanol
Xylene
Isopropanol
44th 44th
Glanzwert
Dicke (μ)
Bleistifthärte
Gloss value
Thickness (μ)
Pencil hardness
55 55 4545 Aceton
Alkalivesistenz
Säurebeständigkeil
acetone
Alkali resistance
Acid-resistant wedge
4
1
J
4th
1
J
4
1
1
1
4th
1
1
1
KreuzschnittCross cut 5 45 4 5 A 5 A 5050 angegebenen Verspecified ver 5555

Dieses Beispiel zeigt, daß bei Verwendung eines Harzes mit einem sehr hohen Tg- Wert (Glasumwand- 60 lungstemperatur) kein ausgezeichneter Film erhalten werden kann.This example shows that when a resin having a very high Tg (glass transition temperature) is used, an excellent film cannot be obtained.

Ein Gemisch der nachstehend angegebenen Verbindungen wurde nach Beispiel 2 polymerisiert und mit 14.2 Teilen ^'-Dimethylaminoäthanol neutralisiert. 65 wobei eine Harzlösung mit einem Feslstoffgehalt von 56,5%, einer Viskosität Z nach G a r d η e r und einer Säurezahl von 19.3 erhalten wurde.A mixture of the compounds given below was polymerized according to Example 2 and neutralized with 14.2 parts of ^ '- dimethylaminoethanol. 65 a resin solution with a solids content of 56.5%, a viscosity Z according to G a r d η e r and an acid number of 19.3 was obtained.

mit 44,4 Teilen ,/-Dimethylaroinoäthanol neutralisiertneutralized with 44.4 parts / - dimethylaroinoethanol

wobei eine Harzlösung mit einem Feststoffgehalt voiwherein a resin solution having a solids content of voi

56.8% und einer Säurezahl von 19,5 erhalten wurde56.8% and an acid number of 19.5 was obtained

2-Äthylhexylacrylat 806 Teile2-ethylhexyl acrylate 806 parts

Styrol" 520 TeileStyrene "520 parts

N-Butoxymethylacrylamid 400 TeileN-butoxymethylacrylamide 400 parts

o-Methyienglutarsäare 90 Teileo-methyl glutaric acid 90 parts

Azobisisobutyronitril 59 TeileAzobisisobutyronitrile 59 parts

2-Mercaptoäthanol 2Z5 Teile2-mercaptoethanol 2Z5 parts

Isopropanol 753 TeileIsopropanol 753 parts

Das erhaltene Harz hatte folgende Kennwerte: 7g = -8,00C, pKa = 9,25, η = 1,15, durchschnittliches Molekulargewicht 10,5 · ΙΟ3, α = 0,4. Dieses Harz wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei eine weiße pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde dann zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit einem Feststoffgehalt von 13%, einem pH-Wert von 9,0 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 2,13 ■ ΙΟ2 μΟΙιΐΏ-'αη-1 (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Die anschließende elektrische Abscheidung und das Ausheizen wurden unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 durchgeführt. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle X angegeben. Aus den Ergebnissen der Tabelle geht hervor, daß bei Verwendung von a-Methylenglutarsäure Filme mit praktisch den gleichen Eigenschaften wie bei Verwendung von Itaconsäure erhalten werden.The resin obtained had the following characteristics: 7g = -8.0 0 C, pKa = 9.25, η = 1.15, average molecular weight 10.5 · ΙΟ 3, α = 0.4. This resin was treated in the same manner as in Example 2 to obtain a white pigmented paste. This paste was then used to produce an electrodeposition bath with a solids content of 13%, a pH of 9.0 and a specific electrical conductivity of 2.1 3 ■ ΙΟ 2 μΟΙιΐΏ-'αη- 1 (with a solids content of 11% ) used. The subsequent electrodeposition and baking were carried out under the same conditions as in Example 2. The properties of the films obtained are given in Table X. It can be seen from the results in the table that when α-methyleneglutaric acid is used, films having practically the same properties as when itaconic acid are used are obtained.

Tabelle XTable X

Eigenschaftenproperties

SubstratSubstrate

kaltgewalzte Stahlplatte cold rolled steel plate

mit Ferriphosphat behandelte Stahlplatte steel plate treated with ferric phosphate

mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte zinc phosphate treated steel plate

Glanzwert 85,5 84.7 83,8Gloss value 85.5 84.7 83.8

Dicke (μ) 40 39 39Thickness (μ) 40 39 39

Bleistifthärte F-H F-H F-HPencil hardness F-H F-H F-H

Kreuzschnitt 100 100 100/100 100 100 Lösungsmittelbeständigkeit Cross cut 100 100 100/100 100 100 Solvent resistance

Xylol 5 5 5Xylene 5 5 5

Isopropanol 5 5 5Isopropanol 5 5 5

Aceton 5 5 5Acetone 5 5 5

Alkalibeständigkeit 5 5 5Alkali resistance 5 5 5

Säurebeständigkeit 5 5 5Acid resistance 5 5 5

Tabelle XITable XI

Eigenschaftenproperties

SubstratSubstrate

mit Ferriphosphat
behandelte
Stahlplatte
with ferric phosphate
treated
steel plate

mit Zinkphosphat behandelte
Stahlplatte
treated with zinc phosphate
steel plate

GlanzwertGloss value

Dicke (μ)Thickness (μ)

BleistifthärtePencil hardness

KreuzschnittCross cut

LösungsmittelbeständigkeitSolvent resistance

XylolXylene

IsopropanolIsopropanol

Acetonacetone

Alkalibeständigkeit
Säurebeständigkeit
Salznebelversuch
Alkali resistance
Acid resistance
Salt spray test

80,0 76,880.0 76.8

34 3634 36

F FF F

100/100 100/100100/100 100/100

5
5
5
5
5
4,5 mm
5
5
5
5
5
4.5 mm

5
5
5
5
5
1.5 mm
5
5
5
5
5
1.5 mm

Ein Vergleich mit dem Ergebnis des Salznebelversuches von Tabelle II zeigt, daß Acrylhar7-Uberzugsmassen, die Epoxydharze enthalten, die Korrosionsbeständigkeit der erhaltenen Filme verbessern.A comparison with the result of the salt spray test in Table II shows that Acrylhar7 coating compositions, containing epoxy resins improve the corrosion resistance of the films obtained.

Beispiel 11Example 11

Zu 100 Teilen der nach Beispiel 3 erhaltenen Harzlösung wurden 10 Teile wasserlösliches Melaminharz gegeben. Diese Mischharzlösung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei eine weiße pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines Überzugsbades mit einem Feststoffgehalt von 13 Gewichtsprozent, einem pH-Wert von 8,9 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 3.15 · ΙΟ2 μ Ohm^cm"1 (bei einem Fest-10 parts of water-soluble melamine resin were added to 100 parts of the resin solution obtained in Example 3. This mixed resin solution was treated in the same manner as in Example 2 to obtain a white pigmented paste. This paste was used to produce a coating bath with a solids content of 13 percent by weight, a pH value of 8.9 and a specific electrical conductivity of 3.15 · ΙΟ 2 μ Ohm ^ cm " 1 (for a solid

stoffgehalt von 11 Gewichtsprozent) verwendet.material content of 11 percent by weight) is used.

Anschließend wurden die elektrische Abscheidung und das Ausheizen unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 durchgeführt. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle XII angegeben.Then electrodeposition and bakeout were performed under the same conditions carried out as in Example 2. The properties of the films obtained are given in Table XII.

Tabelle XIlTable XIl Beispiel 10Example 10

Zu 375 Teilen der weißen pigmentierten Paste nach Beispiel 2 wurden 30 Teile eines Epoxydharzes mit einem Schmelzpunkt von 64 bis 74 C. einem Epoxyäquivaient von 450 bis 500 und einem Molekularge wicht von etwa 900 (Kondensationsprodukt von Bisphenol A und Polyäthylenglykol in Form einer 50°/oigen Lösung in Äthylenglycolmonobutyläther) gegeben. Nach dem Mahlen wurde das Gemisch 7ur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit einer Feststoffkonzentration von 13,2%, einem pH-Wert von 8,66 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 3,02 · ΙΟ2 μ Ohm "1Cm"1 (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Unter Verwendung des so hergestellten elektrischen Abscheidungsbades wurden eine mit Ferriphosphat behandelte Stahlplatte und eine mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte 3 Minuten bei A)V elektrisch beschichtet. Die erhaltenen Filme wurden anschließend 30 Minuten bei 180° C ausgeheizt. Die Eigenschaften der Filme sind in Tabelle XI angegeben. To 375 parts of the white pigmented paste according to Example 2 were 30 parts of an epoxy resin with a melting point of 64 to 74 C. An epoxy equivalent of 450 to 500 and a molecular weight of about 900 (condensation product of bisphenol A and polyethylene glycol in the form of 50 ° Oigen solution in ethylene glycol monobutyl ether). After grinding, the mixture was used to prepare an electrodeposition bath with a solids concentration of 13.2%, a pH of 8.66 and a specific electrical conductivity of 3.02 · ΙΟ 2 μ ohms " 1 Cm" 1 (at a Solids content of 11%) is used. Using the electrodeposition bath thus prepared, a ferrous phosphate treated steel plate and a zinc phosphate treated steel plate were electrodeposited at A) V for 3 minutes. The films obtained were then baked at 180 ° C. for 30 minutes. The properties of the films are given in Table XI.

Eigenschaftenproperties SubstratSubstrate wit Fein- wit fine mit Zinfc-with Zinfc kaltcold pbosphatphosphate pbosphatphosphate gewalzterolled bebau-cultivated behanbehan Stahlstole ddteddte deltedelte platteplate Stahlstole Stahl-Stole- platteplate planeplans 84.784.7 83,383.3 GlanzwertGloss value 84,584.5 3232 2828 Dicke (μ)Thickness (μ) 3232 H-2HH-2H H-2HH-2H BleistifthärtePencil hardness H-2HH-2H 300/100300/100 100/100100/100 60 Kreuzschnitt60 cross cut J 00/100J 00/100 Lösungsmittelbestandig-Solvent resistant
keitspeed
55 55
XylolXylene 55 55 55 . Isopropanol. Isopropanol 55 55 55 Acetonacetone 55 55 55 AlkaltbeständigkeitAlkali resistance 55 55 55 SäurebeständigkeitAcid resistance 55

Beispiel 12Example 12

Es wurden elektrische Abscbeidungsbäder in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch die Menge des 2-Mercaptoäthanols, das zur Modifizierung des Molekulargewichtes verwendet wird, wie in Tabelle XIII angegeben, variiert wird. Unter Verwendung der so hergestellten Überzugsbäder wurden kaltgewalzte Stahlplatten 3 Minuten bei 80 V elektrisch beschientet. Die erhaltenen Filme wurden anschließend 30 Minuten bei 1800C ausgeheizt. Die Eigenschaften der Fun» sind in Tabelle XIII angegeben. Electric plating baths were prepared in the same manner as in Example 2 except that the amount of 2-mercaptoethanol used to modify molecular weight was varied as shown in Table XIII. Using the coating baths produced in this way, cold-rolled steel plates were exposed to electric light at 80 V for 3 minutes. The films obtained were then heated at 180 ° C. for 30 minutes. The characteristics of the fun »are given in Table XIII.

Tabelle XIIITable XIII

und eine schlechtere Bad-Stabilität hat; der erhaltene Film verlauft in der Wärme schlechter.and has inferior bath stability; the received The film runs worse in the heat.

Beispiel 13Example 13

Je 2 g der in Tabelle XIV angegebenen Pigmente wurden einzeln in 100 g Wasser dispergiert. Die Dispersionen wurden auf die in Tabelle XIV angegebenen pH-Werte eingestellt Nach 3 Stunden wurden die ausgeschiedenen Volummengen der Pigmente bestimmt, und die pKp-Werte der Pigmente wurden nach der in Spalte 17, Zeilen 1 bis 10, angegebenen Beziehung berechnet.2 g each of the pigments given in Table XIV were dispersed individually in 100 g of water. The dispersions were adjusted to the pH values given in Table XIV. After 3 hours, the precipitated Volume quantities of the pigments were determined, and the pKp values of the pigments were determined according to the relationship given in column 17, lines 1 to 10 calculated.

15 Tabelle XIV15 Table XIV

Zugesetzte Menge 2-Mercaptoäthanol (bezogen auf Monomerengemisch)Added amount of 2-mercaptoethanol (based on Monomer mixture)

1,25% 0,83% 0,42%1.25% 0.83% 0.42%

pH-Wert der DispersionpH of the Dispersion

Pigmentpigment

1,03 1.0 3

RuBRuB

2020th rotes Eisenoxydred Iron oxide

pKapKa 9,209.20 9,139.13 9,059.05 2,02.0 9898 1010 9595 3,03.0 9898 1010 9595 ηη 1.171.17 1,081.08 1,921.92 4,04.0 9898 1010 9595 αα 0,40.4 0,40.4 0,40.4 2S 5,0 2 S 5.0 1010 1010 9595 6,06.0 1010 1010 1515th Glanzshine 7,07.0 1010 1010 1515th [I][I] 81,781.7 79,179.1 63,263.2 8,08.0 1010 9797 1515th [Π][Π] 68,968.9 75,375.3 49,549.5 3° 9,03 ° 9.0 9595 9797 1515th MolekulargewichtMolecular weight 99109910 98009800 14 73014 730 10,0
11,0
10.0
11.0
96
98
96
98
97
97
97
97
95
97
95
97
12,012.0 9898 9797 9797 In der Tabelle ist der <In the table is the < Glanz [I] der Glanzwert des 35 pKpGloss [I] the gloss value of the 35 pKp 8,68.6 7,87.8 9,69.6

Films, der unmittelbar nach der Herstellung des Bades elektrisch abgeschieden wurde, während Glanz [II] der Glanzwert des Filmes ist, der nach stetigem Rühren des Bades bei 400C 7 Tage nach der Herstellung elektrisch abgeschieden wurde.While gloss [II] is the gloss value of the film film which has been electrically deposited immediately after preparation of the bath, which was electrodeposited 7 days after preparation by continuous stirring of the bath at 40 0 C.

Die Ergebnisse von Tabelle XI11 zeigen, daß sich die Werte pKa und η der Polymeren in Abhängigkeit vom Molekulargewicht voneinander unterscheiden, obgleich die Monomeren, aus denen die Polymeren zusammengesetzt sind, die gleichen sind; die Stabilitat der daraus hergestellten elektrischen Abscheidungsbäder und der Glanz der erhaltenen Filme werden dadurch stark beeinflußt. Weiterhin erkennt man. daß besonders bei Verwendung eines Polymeren mit hohem Molekulargewicht kein Film mit einem ausgezeichneten Glanz erhalten werden kann, da das Harz einen niedrigen pKa-Wert, einen hohen n-Wert Das vorstehend angegebene »abgeschiedene Volumen« ist das Volumen (in Prozent) eines Pigments oder Emails, das nach der Dispergierung in Wassei bei einem bestimmten pH und nach dem Stehenlassen der Dispersion über eine bestimmte Zeit ausgeschieden ist. Je größer dieser Wert ist, desto besser ist di« Dispergierbarkeit in Wasser.The results of Table XI11 show that the pKa and η of the polymers differ from each other depending on the molecular weight, although the monomers composing the polymers are the same; the stability of the electrodeposition baths produced therefrom and the gloss of the films obtained are thereby greatly influenced. Furthermore one recognizes. that especially when a high molecular weight polymer is used, a film with an excellent gloss cannot be obtained because the resin has a low pKa value, a high n value Enamel that has excreted after being dispersed in water at a certain pH and after allowing the dispersion to stand for a certain period of time. The larger this value, the better the dispersibility in water.

Es wurden pigmentierte Pasten durch Behandlung von Pigmenten mit den in Tabelle XV angegebener pKp-Werten mit Harzen mit pKa-Werten von 8,3: und 9,06 in der gleichen Weise wie nach Beispiel'. hergestellt. Diese Pasten wurden zur Herstellung voi Uberzugsbädern verwendet. Die Dispersionsstabilitä der so hergestellten pigmentierten Bäder wurde ge messen, wobei die in Tabelle XV angegebenen Ergeb nisse erhalten wurden.Pigmented pastes were obtained by treating pigments with the pKp values given in Table XV with resins with pKa values of 8.3: and 9.06 in the same way as in Example '. manufactured. These pastes were used to make coating baths. The dispersion stability of the pigmented baths thus prepared was measured, and the results given in Table XV were obtained.

Tabelle XVTable XV ?Kp-Wert? Kp value Abgeschiedenes VolumenSeparated volume nach 3 Std.after 3 hours pKa-WertpKa value pKp-WertpKp value AbgeschiedenesSecluded pKa-WertpKa value des Pigmentsof the pigment 55,555.5 des Harzesof the resin des Pigmentsof the pigment Volumenvolume des Harzesof the resin nach 1.5 Std.after 1.5 hours 50,550.5 9,709.70 72,572.5 11,011.0 9,069.06 9,709.70 9696 8,338.33 9,059.05 71,571.5 10,010.0 9,069.06 9,539.53 7373 8,338.33 8,608.60 22,022.0 11,011.0 9,069.06 9.459.45 6161 8,338.33 8,308.30 10,010.0 99,099.0 9,069.06 8,958.95 5252 8,338.33 7,75 ·7.75 33,033.0 9,069.06 8,608.60 5252 8,338.33 6,736.73 99,099.0 9,069.06 7,757.75 5454 8.338.33 9.069.06 6,736.73 8484

Die Ergebnisse von Tabelle X V zeigen, daß eindurch Kombination eines Pigments und eines Harzes, die die Bedingung jpKp — pKpj ^ 0,1 erfüllen, erhaltenes Überzugsbad eine aufgezeichnete Wasserdispergierbarkeit der Pigmentteilchen und eine ausgezeichnete Dispersionsstabilität hatThe results of Table X V show that by combining a pigment and a resin, the meet the condition jpKp - pKpj ^ 0,1, obtained Coating bath recorded water dispersibility of pigment particles and excellent Has dispersion stability

Beispiel 14Example 14

Es wurden Harze mit pKa-Werten von 8,33 bzw. 9,06 nach Beispiel 2 hergestellt und mit ^-Dimethyl- ίο aminoäthanol bis zu einem scheinbaren Neutralisationsgrad von 0,45 neutralisiert. Zur Herstellung der Harze wurden die beiden nachstehend angegebenen Gemische polymerisiert.Resins with pKa values of 8.33 and 9.06 prepared according to Example 2 and with ^ -Dimethyl- ίο aminoethanol neutralized to an apparent degree of neutralization of 0.45. To manufacture the Resins were polymerized in the two mixtures given below.

Gemisch für das Harz mit einem pKa-Wert von 8,33 '5 Mixture of the resin having a pKa of 8.33 '5

Äthylacrylat 247TeileEthyl Acrylate 247 parts

Styrol 153 TeileStyrene 153 parts

N-Butoxymetlrylacrylamid 100 TeileN-butoxymethyl acrylamide 100 parts

2-Mcrcaptoathaiiol 5,8 Teile2-mcrcaptoathaiiol 5.8 parts

Azobisisobutyronitril 22,4 TeileAzobisisobutyronitrile 22.4 parts

Itaconsäure 24,8 TeileItaconic acid 24.8 parts

Isopropanol 447 TeileIsopropanol 447 parts

Gemisch für das Harz mit einem pKa-Wert von 9,06 «Mixture for the resin with a pKa value of 9.06 «

Äthylacrylat 271 TeileEthyl Acrylate 271 parts

Styrol 166 TeileStyrene 166 parts

N-Butoxymethylacrylamid 100 TeileN-butoxymethylacrylamide 100 parts

Itaconsäure 10 TeileItaconic acid 10 parts

2-Mercaptoäthanol 5,8 Teile2-mercaptoethanol 5.8 parts

Azobisisobutyronitril 20 TeileAzobisisobutyronitrile 20 parts

Isopropanol 427 TeileIsopropanol 427 parts

30 Minuten bei 180° C ausgeheizt. Die Eigenschaften der Filme sind in Tabelle XVI angegeben.Baked at 180 ° C for 30 minutes. The properties the films are given in Table XVI.

Tabelle XVITable XVI Eigenschaften Gefärbtes EmailProperties Colored enamel

grau schwarzgrey black

SubstratSubstrate

kalt- mit Zink- kalt- mit Zinkgewalzte phosphat gewalzte phosphat Stahl- behan- Stahl- betonplatte delte platte delte Platte Plattecold- with zinc- cold- with zinc rolled phosphate rolled phosphate Steel treated Reinforced concrete slab delte slatte delte Plate plate

Das Harz mit dem pKa-Wert von 8,33 hatte folgende Kennwerte: η = 0,9, Tg = 160C, durchschnittliches Molekulargewicht 9000. Das Harz mit dem pKa-Wert von 9,06 hatte folgende Kennwerte: η = 1,4, Tg = 20cC, durchschnittliches Molekulargewicht 12000.The resin with the pKa value of 8.33 had the following characteristics: η = 0.9, Tg = 16 0 C, average molecular weight 9000. The resin with the pKa value of 9.06 had the following characteristics: η = 1, 4, Tg = 20 c C, average molecular weight 12,000.

Das nach Beispiel 2 erhaltene Harz mit einem pKa-Wert von 9,20, Titanoxyd mit einem pKp-Wert von 9,53 und Ruß mit einem pKp-Wert von mindestens 10 wurden in folgender Weise zur Herstellung von grau bzw. schwarz pigmentierten Bädern verwendet:The resin obtained according to Example 2 with a pKa value of 9.20, titanium oxide with a pKp value of 9.53 and carbon black with a pKp of at least 10 were used to produce gray in the following manner or black pigmented baths are used:

Grau pigmentiertes BadGray pigmented bathroom

Zu 100 Teilen Harzlösung wurden 55 Teile TiO2 und 1,5 Teile Ruß gegeben. Das Gemisch wurde 24 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen und dann nochmals mit 200 Teilen Harzlösung versetzt, wobei eine grau pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines Uberzugsbades mit einer Konzentration von 13% und einem pH-Wert von 8,75 verwendet. 55 parts of TiO 2 and 1.5 parts of carbon black were added to 100 parts of resin solution. The mixture was ground in a ball mill for 24 hours and then a further 200 parts of resin solution were added, a gray-pigmented paste being obtained. This paste was used to make a coating bath with a concentration of 13% and a pH of 8.75.

Schwarz pigmentiertes BadBlack pigmented bath

5555

Zu 100 Teilen der Harzlösung wurden 5,1 Teile Ruß gegeben. Das Gemisch wurde 24 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen und dann nochmals mit 200 Teilen Harzlösung versetzt, wobei eine schwarz pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines Uberzugsbades mit einer Konzentration von 11,8% und einem pH-Wert von 8,8 verwendet. To 100 parts of the resin solution, 5.1 parts of carbon black was added. The mixture was in one for 24 hours Ground ball mill and then mixed again with 200 parts of resin solution, one pigmented black Paste was obtained. This paste was used to make a coating bath with a concentration of 11.8% and a pH of 8.8 was used.

Unter Verwendung der vorstehend angegebenen Bäder wurden kaltgewalzte Stahlplatten und mit Zinkphosphat behandelte Platten 2 Minuten bei 8 V elektrisch beschichtet, und die erhaltenen Filme wurdenUsing the baths given above, cold rolled steel plates and zinc phosphate treated panels were electroplated for 2 minutes at 8 V and the resulting films were

Glanzshine 75,175.1 71,871.8 87,287.2 86,686.6 Dicke (μ)Thickness (μ) 3636 3232 4949 3636 BleistifthärtePencil hardness HBHB HBHB 3B3B 2B2 B KreuzschnittCross cut 100/100100/100 100/100100/100 100/100100/100 100 100100 100 Lösungsmittelsolvent beständigkeitresistance XylolXylene 4~-54-5 4-54-5 55 4-54-5 IsopropanolIsopropanol 55 4—54-5 4—54-5 4—54-5 Acetonacetone 55 55 4—54-5 4-54-5 Alkalialkali 55 55 55 55 beständigkeitresistance Säureacid 55 55 55 55 beständigkeitresistance

Die Ergebnisse von Tabelle XVI zeigen, daß die Überzugsmassen gemäß der Erfindung auch bei gefärbten überzügen ausgezeichnete Filme in einer Schicht liefern.The results of Table XVI show that the coating compositions according to the invention also with colored coatings provide excellent films in one layer.

Die Stabilitäten der vorstehend angegebenen Uberzugsbäder sind in Tabelle XVII unter Berücksichtigung der Glanzwerte der Filme angegeben.The stabilities of the coating baths given above are given in Table XVII, taking into account the gloss values of the films are given.

Tabelle XV11Table XV11 GeßrbtesColored EmailE-mail schwarzblack mit Zinkwith zinc
phosphatphosphate
behandeltetreated
Platteplate
TageDays grauGray 86,686.6 SubstratSubstrate kaltgewalztecold rolled
Stahlplattesteel plate
83,583.5
kaltcold
gewalzterolled
Stahlstole
platteplate
mit Zinkwith zinc
phosphatphosphate
behandeltetreated
Platteplate
87,287.2 83,683.6
75,175.1 71,871.8 91,191.1 00 76,176.1 73,173.1 88,488.4 1010 76,576.5 71,071.0 2222nd

Die Ergebnisse von Tabelle XVII zeigen, daß auch die gefärbten Email-Uberzugsbäder gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Stabilität haben und immer gute Filme liefern.The results of Table XVII show that the colored enamel coating baths according to the invention have excellent stability and always give good films.

Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1

Ein Gemisch der nachstehend angegebenen Verbindungen wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 polymerisiert, wobei eine Harzlösung erhalten wurde.A mixture of the compounds listed below was polymerized in the same manner as in Example 1 to obtain a resin solution became.

2-Äthylhexylacrylat. 157 Teile2-ethylhexyl acrylate. 157 pieces

Äthylacrylal 155 TeileEthylacrylal 155 parts

Styrol 146 TeileStyrene 146 parts

N-Butoxymethylacrylamid....... 118 TeileN-butoxymethylacrylamide ....... 118 parts

Acrylsäure 22TeHeAcrylic acid 22TeHe

Azobisisobutyronitrü 22,4 TeileAzobisisobutyronitru 22.4 parts

2-Mercaptoäthanol 6* feile2-mercaptoethanol 6 * file

Isopropanol 474 TeileIsopropanol 474 parts

Die Harzlösung wurde mit 16 Teilen /i-Dimethylaminoäthanol neutralisiert, wobei ein Harz mit folgenden Kennwerten erhalten wurde: pKa = 8,57 η = 1,10, α = 0,6 und Tg = -3,00C. Die Harzlösung hatte einen Feststoffgehalt von 54,0%, eine Säurezahl von 11,8 und eine Viskosität T nach Gardner. Aus dieser Harzlosung wurde eine weiße pigmentierte Paste in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 hergestellt Diese Emailpaste wurde zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit sinem Feststoffgehalt von 13%, einem pH-Wert von 8,4 und einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 4,85· ΙΟ2 μ OhIn-1Cm"1 (bei einem Feststoffgehalt von 11%) verwendet. Anschließend wurde die elektrische Abscheidung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 durchgeführt, und die erhaltenen Filme wurden 30 Minuten bei 1800C ausgeheizt. Die Eigenschaften der so erhaltenen Filme sind in Tabelle XVIII angegeben.The resin solution was neutralized with 16 parts of / i-dimethylaminoethanol, whereby a resin was obtained with the following characteristics: pKa = 8.57 η = 1.10, α = 0.6, and Tg = -3.0 0 C. The resin solution had a solids content of 54.0%, an acid number of 11.8 and a viscosity T according to Gardner. A white pigmented paste was prepared from this resin solution in the same manner as in Example 2. This enamel paste was used to prepare an electrodeposition bath with a solids content of 13%, a pH of 8.4 and a specific electrical conductivity of 4.85. ΙΟ 2 μ OhIn -1 Cm " 1 (with a solids content of 11%) was used. The electrodeposition was then carried out under the same conditions as in Example 2, and the films obtained were baked for 30 minutes at 180 ° C. The properties of Films thus obtained are shown in Table XVIII.

Tabelle XVIt 1Table XVIt 1 SubstratSubstrate mit Ferri-with ferr mit Zinkwith zinc Eigenschaftenproperties kaltcold phosphatphosphate phosphatphosphate gewalzterolled behanbehan behanbehan Stahlstole deltedelte deltedelte platteplate Stahlstole Stahlstole platteplate platte 35plate 35 77,677.6 67,367.3 78,078.0 2727 2727 Glanzshine 2828 HH H 4 H 4 Dicke (μ)Thickness (μ) HH 100/100100/100 100/100100/100 BleistifthärtePencil hardness 100/100100/100 KreuzschnittCross cut LösungsmittelbeständigResistant to solvents 44th 3 «3 « keitspeed 33 55 55 XylolXylene 44th 55 44th IsopropanolIsopropanol 4—54-5 55 44th Acetonacetone 55 44th 4 50 4 50 AlkalibeständigkeitAlkali resistance 55 SäurebeständigkeitAcid resistance 13,213.2 43,143.1 BadstabilitätsversuchBath stability test 18,718.7 7,07.0 32,032.0 Glanzwert am 2. TagGloss value on the 2nd day 14,314.3 Glanzwert am 7. TagGloss value on the 7th day

In der Tabelle sind die anderen Eigenschaften als die Badstabilität die gleichen wie im Beispiel 2. Die Badstabilität wird durch den Glanzwert eines Films dargestellt, der unter kontinuierlichem Rühren des Bades im offenen Zustand bei 25° C und elektrischer Abscheidung des Filmes während des Rührens gebildet wurde. Die Ergebnisse von TabelleXVIlI zeigen, daß bei Verwendung von Acrylsäure das erhaltene Harz zwar günstige pKa- und n-Werte hat, daß jedoch seine Stabilität mit der Zeit deutlich abfällt. Dies bedeutet, daß ein Polymerisat, das unter Verwendung von Acrylsäure als saurer Komponente erhalten wurde, ein Polymerengemisch mit unterschiedlichen pKa-Werten darstellt, wobei Polymere mit niedrigen pKa-Werten allmählich in die wäßrige Phase gewandert sind.In the table, the properties other than the bath stability are the same as in Example 2. The bath stability is represented by the gloss value of a film formed by continuously stirring the bath in the open state at 25 ° C. and electrodeposing the film while stirring . The results of Table XVIII show that, when acrylic acid is used, the resin obtained has favorable pKa and n values, but that its stability drops markedly over time. This means that a polymer obtained using acrylic acid as the acidic component is a polymer mixture with different pKa values, polymers with low pKa values gradually migrating into the aqueous phase.

Vergleichsbeispiel 2Comparative example 2

Es wurde ein Uberzugsmaterial für die elektrische Abscheidung aus einem Polymerisat hergestellt, das dadurch erhalten wurde, daß ein Amidpolymerisat unter Verwendung von Acrylsäure als α,/ϊ-äthylenisch ungesättigte Fettsäure gebildet wurde, worauf die Amidgruppe mit Formaldehyd und Butanol N-butoxymetbyliert warde. Die Eigenschaften des Uberzugsmaterials und nach der elektrischen Abscheidung sind in Tabelle ΧΓΧ angegeben.A coating material for electrical deposition was produced from a polymer which was obtained in that an amide polymer using acrylic acid as α, / ϊ-ethylenic unsaturated fatty acid was formed, whereupon the amide group N-butoxymetbylated with formaldehyde and butanol was. The properties of the coating material and after electrodeposition are given in table ΧΓΧ.

Die Hälfte eines Gemisches der nachstehend angegebenen Verbindungen wurde in das gleiche Gefäß wie im Beispiel 1 eingefüllt, und die Polymerisation wurde am Siedepunkt des Gemisches in Gang gesetzt. Der Rest des Gemisches wurde innerhalb von 3 Stunden zugetropft und polymerisiert.Half of a mixture of the compounds listed below was placed in the same jar Filled as in Example 1, and the polymerization was started at the boiling point of the mixture. The remainder of the mixture was added dropwise over 3 hours and polymerized.

Acrylsäure 64 TeileAcrylic acid 64 parts

Acrylamid 120 TeileAcrylamide 120 parts

Styrol 200TeileStyrene 200 parts

Äthylacrylat 216 TeileEthyl acrylate 216 parts

Butylacrylat 200 TeileButyl acrylate 200 parts

Butanol 560 TeileButanol 560 parts

di-tert.-Butylperoxyd 8 Teiledi-tert-butyl peroxide 8 parts

tert.-Dodecylmercaptan 40 Teiletert-dodecyl mercaptan 40 parts

Der erhaltenen Polymerenlösung wurden 121,5 Teile Paraformaldehyd zugesetzt, und das Gemisch wurde unter Rückfluß dehydratisiert, bis das Wasser vollständig entfernt war. Die Menge des entfernten Wassers betrug 59,4 ml.To the polymer solution obtained, 121.5 parts of paraformaldehyde was added and the mixture was added dehydrated under reflux until the water was completely removed. The amount of water removed was 59.4 ml.

Die so erhaltene Harzlösung wurde mit TiO2 versetzt und in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei ein elektrisches Überzugsbad mit einer Feststoffkonzentration von etwa 10%, einem pH-Wert von 8,58. einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 6,17 ■ ΙΟ2 μ Ohm"'cm" l, einem pKa-Wert von 8,53. einem η-Wert von 0,74 und einem α-Wert von 0,4, erhalten wurde.The resin solution thus obtained was added with TiO 2 and treated in the same manner as in Example 2, using an electric plating bath having a solids concentration of about 10%, a pH of 8.58. a specific electrical conductivity of 6.17 2 μ ohm "'cm" l , a pKa value of 8.53. an η value of 0.74 and an α value of 0.4.

Das Har? gemäß der Erfindung, das unter Verwendung von Itaconsäure als saurer Komponente erhalten wurde, d. h. das Harz nach Beispiel 2, hatte einen pKa-Wert von 9,20 und einen η-Wert von 1,17 und lieferte ein Überzugsbad mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 2,24 ■ ΙΟ2 μ Ohm~'cm~l. Unter Berücksichtigung dieser Werte konnte erwartet werden, daß die Badstabilität eines Uberzugsbades mit einem Polymerisat unter Verwendung von Acrylsäure als saurer Komponente Filme mit schlechteren Eigenschaften liefern würde. Dies wird darauf zurückgeführt, daß Acrylsäure, wenn sie als saure Komponente verwendet wird, schlechter mit den anderen Monomeren mischpolymerisiert und ein Polymerengemisch mit unterschiedlichen Werten für pKa und η liefert, so daß Polymere mit niedrigem pKa-Wert in das wäßrige Medium gelangen und die Stabilität des Uberzugsbades verschlechtern.That har? according to the invention, which was obtained using itaconic acid as the acidic component, ie the resin according to Example 2, had a pKa value of 9.20 and an η value of 1.17 and produced a coating bath with a specific electrical conductivity of 2.24 ■ ΙΟ 2 μ Ohm ~ 'cm ~ l . Taking these values into account, it could be expected that the bath stability of a coating bath with a polymer using acrylic acid as the acidic component would result in films with poorer properties. This is attributed to the fact that acrylic acid, when used as the acidic component, interpolymerizes poorly with the other monomers and provides a polymer mixture with different values for pKa and η, so that polymers with a low pKa value get into the aqueous medium and the stability of the bath coating deteriorate.

Unter Verwendung des so hergestellten Uberzugsbades wurden eine kaltgewalzte Stahlplatte (abgekürzt Fe), eine mit Zinkphosphat behandelte Platte (abgekürzt als P-Zn) und eine mit Ferriphosphat behan-Using the coating bath thus prepared, a cold-rolled steel plate (abbreviated Fe), one plate treated with zinc phosphate (abbreviated as P-Zn) and one treated with ferric phosphate

%0% 0

Platte (abgekürzt P-Fe) jeweils folgenden Behandlungen unterworfen:Plate (abbreviated P-Fe) each of the following treatments subject to:

A. 3 Minuten bei 60 V beschichtet und 30 Minuten bei 1609C ausgehärtet,A. Coated for 3 minutes at 60 V and cured for 30 minutes at 160 9 C,

B. 3 Minuten bei SO V beschichtet und 30 Minuten bei 180° C ausgehärtet,B. coated for 3 minutes at SO V and cured for 30 minutes at 180 ° C,

C. 3 Minuten bei 100 V beschichtet und 30 MinutenC. Coated at 100 V for 3 minutes and 30 minutes

bei 180° C ausgehärtet.cured at 180 ° C.

Die Eigenschaften derThe properties of the erhaltenen Filmeobtained films sind inare in Tabelle XIX angegeben.Table XIX given. P-FeP-Fe P-ZnP-Zn BB. P-FeP-Fe P-ZnP-Zn CC. P-FeP-Fe P-ZnP-Zn Tabelle XDCTable XDC 70,770.7 60,960.9 55,555.5 55,055.0 49,449.4 49,749.7 Eigenschaftenproperties Überzugs- und HärtebedingungenCoating and hardening conditions 3434 3333 FeFe 4545 3636 FeFe 53,553.5 4545 AA. 2H2H 2H2H 50,550.5 - - 36,936.9 2H2H 2H2H SubstratSubstrate 100/100100/100 100/100100/100 44,544.5 - 6565 100/100100/100 100/100100/100 FeFe - 2H2H Glanzshine 67.767.7 - 100/100100/100 Dicke (μ)Thickness (μ) 3737 4—54-5 55 - - 4-54-5 4 54 5 BleistifithärtePencil hardness 2H2H 4—54-5 4—54-5 ____ 4—54-5 4-54-5 KreuzschnittCross cut 100/100100/100 55 4—54-5 . -. - _._. - 4 54 5 44th 44th LösungsmittelbeständigResistant to solvents 22 22 - -2-2 - 4-54-5 22 22 keitspeed 44th 44th - - - 44th 44th 5—45-4 XylolXylene 4—54-5 - ■ —■ - - 66th 77th 22 - - IsopropanolIsopropanol 4—54-5 - - 2020th 3030th 5-45-4 - - Acetonacetone 55 1515th - AlkalibeständigkeitAlkali resistance 22 2020th - SäurebeständigkeitAcid resistance 44th ErichsenwertErichsenwert - SchlagfestigkeitImpact resistance -

Die Ergebnisse von Tabelle XDC zeigen, daß Filme aus dem Uberzugsmaterial des Vergleichsbeispiels einen etwas schlechteren Glanz und einen niedrigen Erichsen-Wert sowie eine niedrigere Schlagfestigkeit haben als Filme, die mit Hilfe der vorliegenden überzugsmasse hergestellt sind.The results of Table XDC show that films made from the coating material of the comparative example a slightly poorer gloss and a low Erichsen value as well as a lower impact resistance have as films that are produced with the aid of the present coating composition.

Weiterhin ist in Tabelle XX die Stabilität des vorstehend angegebenen Uberzugsbades unter Berücksichtigung der Glanzwerte der Filme angegeben, die 3 Minuten bei 60 V aufgebracht und 30 Minuten bei 180° C gehärtet wurden.Also in Table XX is the stability of the above specified coating bath, taking into account the gloss values of the films specified, the 3 minutes at 60 V and cured for 30 minutes at 180 ° C.

Tabelle XXTable XX SubstratSubstrate mit Ferri-with ferr mit Zinkwith zinc pH-pH SpezifischeSpecific TageDays phosphatphosphate phosphatphosphate Wertvalue elektrischeelectrical kaltcold behanbehan behanbehan Leitfähigkeitconductivity gewalzterolled deltedelte deltedelte Stahlstole Platteplate Platteplate platteplate 70,770.7 60,960.9 21,621.6 19,319.3 (μΟΙιπι'Όη")(μΟΙιπι'Όη ") 67,767.7 28,028.0 22,0 .22.0. 8,588.58 6,17 · ΙΟ2 6.17 2 00 17,917.9 8,808.80 6,630 · 102 6.630 · 10 2 11 21,021.0 8,628.62 7,695 · 102 7.695 · 10 2 33

Die Ergebnisse von Tabelle XX zeigen, daß ein Uberzugsmaterial, das unter Verwendung von Acrylsäure als saurer Komponente erhalten wurde, eine ausgesprochen niedrige Badstabilität hat und nicht als Abscheidungsmaterial mit praktisch brauchbaren Eigenschaften verwendet werde* kann, das sich in einer Schicht auftragen läßt.The results of Table XX show that a coating material made using acrylic acid was obtained as the acidic component, has an extremely low bath stability and not as Deposition material with practically useful properties can be used, which can be converted into a Layer can be applied.

Vergleichsbeispiel 3Comparative example 3

Ein Gemisch der nachstehend angegebenen Verbindungen wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei eine Harzlösung erhalten wurdeA mixture of the compounds shown below was prepared in the same manner as in Example 2 to obtain a resin solution

Acrylamid 25 TeileAcrylamide 25 parts

Methacrylsäure 25 TeileMethacrylic acid 25 parts

Butylacrylat 125 TeileButyl acrylate 125 parts

Styrol 75 TeileStyrene 75 parts

Butanol 270 TeileButanol 270 parts

di-tert.-Butylperoxyd 3,8 Teiledi-tert-butyl peroxide 3.8 parts

tert.-Dodecylmercaptan 2,5 Teiletert-dodecyl mercaptan 2.5 parts

50 450 Teile der Harzlösung wurden mit 22,5 Teilen Paraformaldehyd und 2,25 Teilen Triethylamin versetzt und zur Einführung de? N-Methylolgruppe in das Amidmischpolymerisat unter Rückfluß erhitzt.50,450 parts of the resin solution were mixed with 22.5 parts Paraformaldehyde and 2.25 parts of triethylamine were added and to introduce de? N-methylol group heated under reflux in the amide copolymer.

Die Harzlösung wurde datin in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei eine pigmentierte Paste erhalten wurde. Diese Paste wurde zur Herstellung eines elektrischen Abscheidungsbades mit folgenden Kennwerten verwendet: pKa = 8,61, η = 0,42, ο = 0,4, pH-Wert = 9,1, spezifische elektrische Leitfähigkeit = 7,43 · 102 μ Ohm" 1Cm"1. Unter Verwendung des so hergestellten Bades wurden eine kaltgewalzte Stahlplatte, eine mit Zinkphosphat behandelte Platte und eine mit Ferriphosphat behandelte Platte einzeln jeweils 3 Minuten bei 66 V elektrisch beschichtet, und die erhaltenen Filme wurden 30 Minuten bei 175°C ausgeheizt. Die Eigenschaften der so erhaltenen Filme sind in Tabelle XXI angegeben.The resin solution was then treated in the same manner as in Example 2 to obtain a pigmented paste. This paste was used to produce an electrical deposition bath with the following characteristics: pKa = 8.61, η = 0.42, ο = 0.4, pH = 9.1, specific electrical conductivity = 7.43 · 10 2 μ Ohm " 1 cm" 1 . Using the bath produced in this way, a cold-rolled steel plate, a zinc phosphate-treated plate and a ferric phosphate-treated plate were each electrically coated individually for 3 minutes at 66 V, and the films obtained were baked at 175 ° C. for 30 minutes. The properties of the films so obtained are given in Table XXI.

Tabelle XXITable XXI

Vergleichsbeispiel 5Comparative example 5

Eigenschaftenproperties

SubstratSubstrate

kalt- mit Fern- mit Zinkgewalzte phosphat phosphat Stehl- behan- behanplattecold- with long-distance- with zinc-rolled phosphate phosphate Pedestal treatment plate

Die Gemische D-Ϊ und D-2, die jeweils die nachstehend angegebenen Verbindungen enthielten, wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wobei Harzlösungen erhalten wurden:Mixtures D-Ϊ and D-2, each having the following specified compounds were treated in the same way as in Example 2, whereby resin solutions were obtained:

ddte Platteddte plate

delte Platte3rd plate

Glanz 1,0 1,4 1,0Gloss 1.0 1.4 1.0

Dicke (μ) 60 60 50Thickness (μ) 60 60 50

Bleistifthärte HFHPencil hardness HFH

Kreuzschnitt 20/100 100/100 100/l·Cross cut 20/100 100/100 100 / l

Lösungsmittelbeständigkeit Solvent resistance

Xylol 5 2 3Xylene 5 2 3

lsopropanol 5 2 4—5Isopropanol 5 2 4–5

Aceton 3 1 1Acetone 3 1 1

Alkalibeständigkeit 3 3 3Alkali resistance 3 3 3

Säurebeständigkeit 3 3 3Acid resistance 3 3 3

1010

Die Ergebnisse von Tabelle XXI zeigen, daß das elektrische Uberzugsmaterial nach diesem Vergleichsbeispiel keinen praktischen Wert hat und als Überzugsmaterial für Einschichtenüberzüge nicht geeignet ist.The results of Table XXI show that the electrical coating material according to this comparative example has no practical value and as a coating material is not suitable for single-layer coatings.

Vergleichsbeispiel 4Comparative example 4

35 D-I 35 TUE

Athylacrylat 250 TeileEthyl acrylate 250 parts

Styrol 143 TeileStyrene 143 parts

N-Butoxymethylacrylamid 286 TeileN-butoxymethylacrylamide 286 parts

Itaconsäure 29,3 TeileItaconic acid 29.3 parts

lsopropanol 269 TeileIsopropanol 269 parts

Azobisisobutyronitril 22,4 TeileAzobisisobutyronitrile 22.4 parts

2-Mercaptoäthanol 6,0 Teile2-mercaptoethanol 6.0 parts

D-2D-2

Athylacrylat 693 TeileEthyl acrylate 693 parts

Styrol 426 TeileStyrene 426 parts

N-Butoxymethylacrylamid-N-butoxymethylacrylamide

Itaconsäuregemisch (A) 486 TeileItaconic acid mixture (A) 486 parts

lsopropanol 80OTeUeIsopropanol 80OTeUe

Azobisisobutyronitril 56 TeileAzobisisobutyronitrile 56 parts

2-Mercaptoäthanol 15 Teile2-mercaptoethanol 15 parts

Die Harzlösungen wurden zur Herstellung von elektrischen Abscheidungsbädem in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 verwendet. Die physikalischen Konstanten der Harze und der Abscheidungsbäder sind in Tabelle XXII angegeben.The resin solutions were used to prepare electrodeposition baths in the same manner as used in example 2. The physical constants of the resins and the deposition baths are given in Table XXII.

Ein Gemisch der nachstehend angegebenen Verbindungen wurde in der gleichen Weise wie im Bei- Tabelle XXIIA mixture of the compounds shown below was prepared in the same manner as in Example Table XXII

spiel 2 behandelt, wobei ein elektrisches Abscheidungs- 40 game 2, with an electrical deposition 40

bad mit folgenden Kennwerten erhalten wurde: pKa = 6,84, η = 2,21, a = 0,4, pH-Wert = 6,52, spezifische elektrische Leitfähigkeit = 1,28 · Hare D-I bad with the following characteristics: pKa = 6.84, η = 2.21, a = 0.4, pH = 6.52, specific electrical conductivity = 1.28 · Hare DI

D-2D-2

4545

Athylacrylat 425TeileEthyl acrylate 425 parts

Acrylamid 25 TeileAcrylamide 25 parts Itaconsäure 50 TeileItaconic acid 50 parts Azobisisobutyronitril 22,4 TeileAzobisisobutyronitrile 22.4 parts

2-Mercaptoäthanol 6 Teile2-mercaptoethanol 6 parts

lsopropanol 472 TeileIsopropanol 472 parts

5555

Unter Verwendung des so hergestellten Bades war- to den eine kaltgewalzte Stahlplatte, eine rail Zinkphosphat behandelte Platte und eine mit Ferripbosphai behandelte Platte elektrisch beschichtet, wobei die Fume einen Glanzwert von 863, 28,0 bzw. 833, eine Dicke von 47, 343 bzw. 47 μ ham«. Es konnte 6s jedoch kein Film mit praktisch verwendbaren Eigenschaften erhalten werden, da das Harz im Bad ein thermoplastisches Harz war.Using the bath thus prepared was- to coating the treated plate and a cold rolled steel plate, a rail zinc phosphate a treated Ferripbosphai plate electrically, said Fume a gloss value of 863, 28.0 and 833, a thickness of 47, 343 or .47 μ ham «. However, since the resin in the bath was a thermoplastic resin, a film having practically useful properties could not be obtained in 6s.

pKapKa 7,757.75 9,069.06 ππ 1,671.67 0,820.82 αα 0,350.35 0,40.4 SäurezahlAcid number 723723 19,019.0 ElektroElectro 12601260 67506750 chemischeschemical Äquivalentequivalent to SpezifischeSpecific 934934 1,961.96 elektrischeelectrical if\2. fXL .ι. τ. — 1 if \ 2. fXL .ι. τ. - 1
1\T (i. v/tHB1 \ T (i. V / tHB
cm It; cm It; p. p. Ohm cmOhm cm
LeitfähigkeilConductive wedge des Badesof the bathroom pH-WertPH value 739739 8.808.80 des Badesof the bathroom TgDay 220C22 0 C 15°C15 ° C

Unter Verwendung dieser öberzugsbäder worden kaltgewalzte Stahlplatten, ent Femphosphat behandelte Platten und mit Zrakphosphat behandelte Platten beschichtet, wobei Filme gebildet wurden. Die Eigenschaften der Fihne sind in Tabelle XXIIl angegeben.Been using these plating baths cold rolled steel plates, treated with femphosphate and zinc phosphate treated Plates coated to form films. The properties of the film are given in Table XXIII.

509537/397509537/397

Tabelle XXIIITable XXIII

ilil

4242

Eigenschaftenproperties

Harzresin

D-ID-I

SubstratSubstrate

kaltgewalzte Stahlplattecold rolled steel plate

Glanz 48,2Gloss 48.2

Dicke (μ) 75Thickness (μ) 75

Bleistifthärte FPencil hardness F

Kreuzschnitt 100/100 Lösungsmittelbeständigkeit Cross cut 100/100 solvent resistance

Xylol 3Xylene 3

Isopropanol 4Isopropanol 4

Aceton 2Acetone 2

Alkalibeständigkeit 4Alkali resistance 4

Säurebeständigkeit 5Acid resistance 5

Filmoberfläche rauhFilm surface rough

mit Zinkphosphat behandelte Platteplate treated with zinc phosphate

10,3 30 F 100/10010.3 30 F 100/100

3 4 2 4 5 rauh3 4 2 4 5 rough

mit Ferriphosphat behandelte Platteplate treated with ferric phosphate

13,2 71 F 100/10013.2 71 F 100/100

3 4 2 4 5 rauh D-23 4 2 4 5 rough D-2

kaltgewalzte
Stahlplatte
cold rolled
steel plate

mit Zinkphosphat
behandelte
Platte
with zinc phosphate
treated
plate

92,8
36
H
100/100
92.8
36
H
100/100

4—54-5

glattsmooth

91,3
35
H
100/100
91.3
35
H
100/100

3
3
4
5
4
galtt
3
3
4th
5
4th
applies

mit Ferriphosphat behandelte Platteplate treated with ferric phosphate

90,8 38 H 100/10090.8 38 H 100/100

3 4 5 5 4 glatt3 4 5 5 4 smooth

In diesem Vergleichsbeispiel wurden das Harz D-I, bei dem der Anteil der sauren Mischpolyirerisatkomponente erhöht wurde, um die Säurezahl des Polymerisats zu erhöhen, und das Harz D-2 gemäß der Erfindung, bei dem der Anteil der sauren Mischpolymerisatkomponente niedrig gehalten wurde, zur Untersuchung der Eigenschaften des Harzes und des Einflusses der Harze auf die elektrisch abgeschiedenen Filme verwendet. Die Tabellen XXII und XXIII zeigen, daß eine Erhöhung der Säurezahl des Harzes zu einer Verminderuing des pKa-Wertes und zu einer Erhöhung des n-Wertes des Harzes führen, wodurch die spezifische elektrische Leitfähigkeit des daraus hergestellten Uberzugsbades zunimmt und ein elektrisch abgeschiedener Film mit größerer Dicke und geringerer Glätte bzw. geringerem Glanz erhalten wird. Daraus ergibt sich, daß es bei Zunahme der Säurezahl des verwendeten Harzes unmöglich ist, ein Uberzugsmaterial zur elektrischen Abscheidung zu erhalten, das al? einzige Schicht aufgebracht werden kann.In this comparative example, the resin D-I, in which the proportion of the acidic copolymer component was increased to increase the acid number of the polymer, and the resin D-2 according to Invention, in which the proportion of the acidic copolymer component was kept low, for investigation the properties of the resin and the influence of the resins on the electrodeposited Films used. Tables XXII and XXIII show that the acid number of the resin increases too lead to a decrease in the pKa value and an increase in the n value of the resin, whereby the specific electrical conductivity of the coating bath produced therefrom increases and an electrical one deposited film with greater thickness and lower smoothness or lower gloss obtained will. As a result, if the acid value of the resin used increases, it is impossible to obtain a To obtain coating material for electrodeposition, the al? single layer can be applied can.

Vergleichsbeispiel 6Comparative example 6

TerpolyBaere ans Itaconsäure, 2-Hydroxyäthyiniethacryiat aod ÄthyJacrylat wurde in ähnlicher Weise wie nach Beispiel 1 erhalten. Die pKa-Werte dieser Polymeren sind m Tabelle XXIV angegeben.TerpolyBaere an itaconic acid, 2-Hydroxyäthyiniethacryiat aod ÄthyJacrylat was obtained in a manner similar to that of Example 1. The pK values of these polymers are given m Table XXIV.

Tabelle XXIVTable XXIV MolprozentMole percent

ItacoAs acrylaiItacoAs acrylai

5555

MojprozenlMojprozenl
AtbytacrytatAtbytacrytate
Molen brachMolen broke
Itaconsäore»Itaconsaeans »
pKapKa
+ 2-Hydro*:
äthylmeth-
acrytat)
+ 2-Hydro *:
ethyl meth-
acrylate)
90
90
90
90
90
90
0,5
0.2
0.5
0.2
6J25
7,05
7,80
6J25
7.05
7.80

Molprozent
itaconsäure
+ 2-Hydroxyäthylmethacrylat
Mole percent
itaconic acid
+ 2-hydroxyethyl methacrylate

Molprozent
Athylacrylat
Mole percent
Ethyl acrylate

MolenbruchBreakwater

harnsäure/uric acid/

(Itaconsäure(Itaconic acid

+ 2-Hydroxy-+ 2-hydroxy-

äthylmeth-ethyl meth-

acrylat)acrylate)

pKapKa

80
80
80
80

80
_.
80
_.

7O
70
7 O
70

0,50.5

0,250.25

0101

0,17
0,06
0.17
0.06

6,50 7,05 7 806.50 7.05 7 80

ö' 6,50 ö ' / ü 6.50

6,706.70

Man erkennt, daß sich die pKa-Werte mit den Gehalt an hydrophilen funktionellen Gruppen ändernIt can be seen that the pKa values with the Change content of hydrophilic functional groups

Vergleichsbeispiel 7Comparative example 7

A Hersteltang des Monoraerengemisches A Manufacture of the monomer mixture

Die folgenden Substanzen wurdet, miteinander να mischt:The following substances were mixed with each other να:

N-Butoxymethylacrylamid 294 gN-butoxymethylacrylamide 294 g

Athylacrylat 4QQgEthyl acrylate 4QQg

Methyhnethacrylat 359 gMethyl methacrylate 359 g

Dieses Gemisch wurde gewaschen mitThis mixture was washed with

a) 11 5%iger wäßriger NaOH-Lösung,a) 11 5% aqueous NaOH solution,

b) 1 1 Wasser.b) 1 1 water.

Nach dem Waschen hinterblieben 1000g Mono oaere' denen zagesetzt wurden:After washing, 1000g of mono- oaere were left behind which were added:

1. Methacrylsäure 177«,1. Methacrylic acid 177 ",

H. Laurylmercaptan '.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 6sH. Lauryl mercaptan '.'. '.'. '.'. '.'. '.'. '. 6s

Hierbei wurde ein inhibitorfreies Monomerengemisch erhaltenAn inhibitor-free monomer mixture was obtained in this way

B. Herstellung einer Katalysator-EmulgatorlösungB. Preparation of a catalyst emulsifier solution

Polyoxyäthylen-Natriumalkyl- SPolyoxyethylene sodium alkyl S

sulfonat 30 gsulfonate 30 g

Ammoniumpersulfat 5 gAmmonium persulfate 5 g

Wasser 1285 gWater 1285 g

Diese Substanzen wurden zur Herstellung einer Katalysator-Emulgatorlösung miteinander vermischt.These substances were mixed together to produce a catalyst emulsifier solution.

In ein mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer, Temperaturregler und zwei Tropftrichtern versehenes Glasgefäß wurden 1315 g Wasser eingefüllt. Nach dem Erwärmen auf 50° C wurden je 50 ml Monomerengemisch und Katalysator-Emtalgatorlösung zugesetzt. Dann wurde die Temperatur auf 90° C erhöht, worauf der Rest des Monomerengemisches und der Katalysator-Emulgatorlösung über einen Zeitraum von 2 bis 2V2 Stunden zugetropft wurde.In one equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, temperature regulator and two dropping funnels Glass vessel was filled with 1315 g of water. After heating to 50 ° C., 50 ml of monomer mixture were added and catalyst emulsifier solution added. Then the temperature was increased to 90 ° C, whereupon the remainder of the monomer mixture and the catalyst emulsifier solution was added dropwise over a period of 2 to 2½ hours.

Nach Beendigung der Zugabe der Komponenten A und B wurde die erhaltene Emulsion noch 1,5 Stunden auf 900C gehalten und 10 Minuten mit Stickstoff durchgespült, um Spuren nicht umgesetzter Monomerer zu entfernen. Dann wurde die Emulsion abge- as kühlt.After the addition of components A and B had ended, the emulsion obtained was kept at 90 ° C. for a further 1.5 hours and flushed with nitrogen for 10 minutes in order to remove traces of unreacted monomers. Then the emulsion was cooled.

Die Emulsion wurde mit 0-Dimethylaminoäthanol neutralisiert und bis auf einen Feststoffgehalt von 13 Gewichtsprozent verdünnt, worauf die Parameter pKa (= 7,1) und π (= 1,9) bestimmt wurden.The emulsion was made with 0-dimethylaminoethanol neutralized and diluted to a solids content of 13 percent by weight, whereupon the parameters pKa (= 7.1) and π (= 1.9) were determined.

Vergleichsbeispiel 8Comparative example 8

In einem mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler versehenen Kolben wurde ein Gemisch aus 174 Teilen Butanol und 348 Teilen Butylglykol eingefüllt und auf 125 bis 1300C erhitzt. Dann wurden die nachstehend angegebenen Gemische im Verhältnis von etwa 3:1 zugetropft, während die angegebene Temperatur beibehalten wurde.In a vessel equipped with stirrer, thermometer and reflux condenser was charged a mixture of 174 parts of butanol and 348 parts of butyl glycol was charged and heated to 125 to 130 0 C. Then the mixtures indicated below were added dropwise in a ratio of about 3: 1 while maintaining the indicated temperature.

Gemisch IMixture I.

Methacrylsäure 136 TeileMethacrylic acid 136 parts

Styrol 136 TeileStyrene 136 parts

Acrylamid 72 TeileAcrylamide 72 parts

Äthylacrylat 136TeileEthyl acrylate 136 parts

Butylacrylat 200 TeileButyl acrylate 200 parts

Gemisch IIMixture II

Butylglykol 105 TeileButyl glycol 105 parts

Laurylmercaptan 18 TeileLauryl mercaptan 18 parts

tert.-Butylperoxyd 9 Teiletert-butyl peroxide 9 parts

Butanol 53 TeileButanol 53 parts

Das Gemisch wurde dann etwa 2 bis 3 Stunden bei 130° C erhitzt, bis der Feststoffgehalt der Lösung etwa 50% erreichte. Die erhaltene Harzlösung wurde auf einen Feststoffgehalt von 13 Gewichtsprozent verdünnt, worauf die Parameter pKa (= 6,5) und η (= 2,1) bestimmt wurden.The mixture was then heated at 130 ° C for about 2 to 3 hours until the solids content of the solution reached about 50%. The resin solution obtained was made to have a solids content of 13 percent by weight diluted, whereupon the parameters pKa (= 6.5) and η (= 2.1) were determined.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verwendung eipes durch Ammoniak oder Aminbasen teilneutraüsierten Mischpolymerisatharzesaus 1. Use eipes by ammonia or Amine bases from partially neutralized copolymer resin A. 93,5 bis 35 Molprozent einer Komponente, die aus mindestens einer Verbindung mit der allgemeinen FormelA. 93.5 to 35 mole percent of a component consisting of at least one compound with the general formula
DE1805007A 1967-10-27 1968-10-24 Use of a mixed polymer resin as a binder in aqueous, electrically cut-off coating compositions Withdrawn DE1805007B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6914667A JPS4944102B1 (en) 1967-10-27 1967-10-27
JP6914767 1967-10-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1805007A1 DE1805007A1 (en) 1969-05-29
DE1805007B2 true DE1805007B2 (en) 1975-09-11

Family

ID=26410328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1805007A Withdrawn DE1805007B2 (en) 1967-10-27 1968-10-24 Use of a mixed polymer resin as a binder in aqueous, electrically cut-off coating compositions

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3652478A (en)
DE (1) DE1805007B2 (en)
GB (1) GB1254713A (en)
NL (1) NL6815277A (en)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104424A (en) * 1966-06-01 1978-08-01 Amchem Products, Inc. Process for coating metals
US3919152A (en) * 1968-08-08 1975-11-11 Ppg Industries Inc Use of barium metaborate in electrodepositable compositions
US3679564A (en) * 1970-06-19 1972-07-25 Ppg Industries Inc Process for electrodepositing acrylic compositions
DE2144135A1 (en) * 1970-09-10 1972-03-16 PPG Industries Inc., Pittsburgh, Pa. (V .StA.) Electrically depositable aqueous polymer preparation
GB1396886A (en) * 1971-05-19 1975-06-11 Allied Colloids Ltd Conductive papers
US3988281A (en) * 1972-05-19 1976-10-26 Shinto Paint Co., Ltd. Water-dispersible thermosetting coating composition
US3970628A (en) * 1972-07-14 1976-07-20 Canadian Industries, Ltd. Aqueous dispersions of thermosettable synthetic addition polymers with 1,2-epoxy resin plasticizer
US3984382A (en) * 1973-08-08 1976-10-05 American Cyanamid Company Novel emulsifiable cationic vinyl resins and process for preparing the same
US3945963A (en) * 1974-01-07 1976-03-23 Ppg Industries, Inc. Water-based epoxy acrylic coating compositions
CA1065988A (en) * 1974-05-16 1979-11-06 Roger M. Christenson Water-based liners for beverage containers
US4065415A (en) * 1975-10-01 1977-12-27 Ppg Industries, Inc. Water-based coatings with improved sagging and popping characteristics
US4065416A (en) * 1975-10-01 1977-12-27 Ppg Industries, Inc. Water-based coatings with reduced solvent or water popping and sagging
US4180603A (en) * 1977-01-31 1979-12-25 Oxy Metal Industries Corporation Coating bath composition and method
US4255305A (en) * 1977-01-31 1981-03-10 Oxy Metal Industries Corporation Coating bath composition and method
US4195005A (en) * 1977-11-18 1980-03-25 Mobil Oil Corporation Aqueous can coatings of improved impermeability
US4195006A (en) * 1977-11-23 1980-03-25 Mobil Oil Corporation Aqueous can coatings of improved impermeability
DE2850872A1 (en) * 1978-11-24 1980-06-04 Bayer Ag WATER-DUMBABLE VARNISH BINDERS FOR CHEMICAL-RESISTANT COATINGS
US4246320A (en) * 1979-03-15 1981-01-20 Stauffer Chemical Company Plated acrylate/styrene/acrylonitrile article
JPS592474B2 (en) * 1979-12-19 1984-01-18 電気化学工業株式会社 adhesive composition
US4303581A (en) * 1980-07-16 1981-12-01 Ppg Industries, Inc. Water dispersed primer-surfacer composition
JPS60193955A (en) * 1984-03-13 1985-10-02 Mitsui Toatsu Chem Inc Cyclic unsaturated amide-substituted ether compound and its preparation
GB8412434D0 (en) * 1984-05-16 1984-06-20 Ici Plc Coating compositions
EP0537910A2 (en) * 1991-10-18 1993-04-21 Rohm And Haas Company Solvent resistant latex paint
DE4420920A1 (en) * 1994-06-16 1995-12-21 Basf Ag Vinylformiateinheiten containing copolymers, processes for their preparation and their use in detergents and cleaners

Also Published As

Publication number Publication date
US3652478A (en) 1972-03-28
GB1254713A (en) 1971-11-24
DE1805007A1 (en) 1969-05-29
NL6815277A (en) 1969-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1805007B2 (en) Use of a mixed polymer resin as a binder in aqueous, electrically cut-off coating compositions
DE1546840C3 (en) Process for the production of coatings
DE3006175C3 (en) Coating resin composition in the form of an aqueous dispersion
DE1644703C3 (en) Aqueous dispersions for paint purposes
DE3446971C2 (en) Use of a film-forming acrylic polymer as a ship&#39;s paint
DE2943030C2 (en)
DE2709308C2 (en)
DE1546854B2 (en) PROCESS FOR PRODUCING COVERINGS ON ELECTRICALLY CONDUCTIVE BODIES
DE1174221B (en) Process for the production of a multilayer paint system with top layers of polymethacrylic acid methyl ester on metallic surfaces
DE2325177A1 (en) HEAT-RESISTANT PAINT IN THE FORM OF AN Aqueous DISPERSION OR SOLUTION
DE1546848A1 (en) Process for the production of coatings
DE3234992A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A RESISTANT CATIONIC ACRYLIC LATEX AND THE USE THEREOF
DE2519589A1 (en) COATED PRODUCT, WATER DISPERSION PAINT FOR THE MANUFACTURING OF THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THE WATER DISPERSION PAINT
EP0003067B1 (en) Coating composition for cathodic electrodeposition
DE1571039B2 (en) PROCESS FOR THE ANODIC PRODUCTION OF CORROSION PROTECTION COATINGS ON ZINC OR ZINC ALLOYS
DE1646174C3 (en) Production of electrophoretically depositable coatings
DE2164299C3 (en) Process for the production of a coating composition and its use
DE1621800C3 (en) Process for the production of coatings on electrically non-conductive objects
DE1571039C3 (en) Process for the anodic production of corrosion protection layers on zinc or zinc alloys
DE1904579A1 (en) Process for the production of thermosetting copolymers
DE2014510A1 (en) Plastic compounds for electrical separation
DE1949294A1 (en) Stove enamels for anodic deposition
CH641214A5 (en) COATING BATH FOR CATAPHORETIC COATING OF SURFACES ELECTRICALLY CONDUCTIVE SUBSTRATES.
DE2111331B2 (en) Baked-on enamels
DE2044903B2 (en) Aqueous coating composition for use in electrodeposition processes

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
BHJ Nonpayment of the annual fee